题目内容
【题目】如图所示处于同一平面内的光滑金属导轨平行放置,相距为 L,左端连接有阻值为 R 的电阻。一导体棒 ab 垂直于导轨放置,电阻为R,回路中其他电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。当导体棒 ab 受水平外力的作用以速度v 匀速向右滑动时,求:
(1)导体棒中的电流大小及方向
(2)导体棒的发热功率
(3)水平外力F 的大小和方向。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)根据右手定则,导体棒中的电流方向为b流向a (2分)
根据法拉第电磁感应定律,E=BvL ① (2分)
则导体棒中的电流大小② (2分)
(2)导体棒的发热功率③ (2分)
联立②③可解得:④ (2分)
(3)由于导体棒ab匀速运动,故水平外力F等于安培力F安
则水平外力F=F安=ILB=⑤ (3分)
方向水平向右(1分)
本题考查法拉第电磁感应定律的应用,首先求出感应电动势把本题转化为恒定电流问题,由闭合电路欧姆定律求解
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