Question

【题目】如图所示，宽度L＝0.40 m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=1.5Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.50 T。一根导体棒MN放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻r=0.5Ω，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以v=10 m/s的速度向右匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计，求：

（1）通过导体棒的电流I，并说明通过导体棒的电流方向；

（2）作用在导体棒上的拉力大小F；

（3）电阻R的电功率P。

Answer 1

【答案】（1）电流的方向为：，大小为1.0A；（2）0.2N；（3）1.5W。

【解析】

（1）根据右手定则可知电流的方向为：；

导体切割磁感线：

根据闭合电流欧姆定律：

解得：；

（2）导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件：

解得：；

（3）电阻上的功率：

解得：。