题目内容

【题目】如图所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5m,接有R=0.2Ω的电阻,磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,现有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体棒ab电阻不计,当abv=4.0m/s的速度向右匀速滑动时,试求:

1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向;

2)要维持ab向右匀速运动,作用在ab上的水平外力为多少?方向怎样?

3)电阻R上产生的热功率多大?

【答案】10.8V;从ba20.8N;向右(33.2W

【解析】(1)导体棒ab垂直切割磁感线,产生的电动势大小为

EBLv0.4×0.5×4.0 V0.8 V

由右手定则知感应电流的方向由ba.

(2)导体棒ab相当于电源,由闭合电路欧姆定律得

回路电流IA4.0 A

导体棒ab所受的安培力

FBIL0.4×0.5×4.0 N0.8 N

由左手定则知其方向水平向左.

ab匀速运动,所以水平拉力F′F0.8 N,方向水平向右.

(3)R上的热功率:PI2R4.02×0.2 W3.2 W.

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