题目内容
【题目】如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ,它们的电阻忽略不计,在M和P之间接有阻值R为4Ω的定值电阻,现有一质量m为0.5kg的导体棒ab,长L=0.5m,其电阻r为1.0Ω,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,现使导体棒ab以v=8m/s的速度向右做匀速运动。求:
(1)导体棒ab中电流的方向;
(2)ab两端电压U;
(3)导体棒ab所受的外力大小。
【答案】(1)b→a(2)U=3.2V(3)0.4N
【解析】
由右手定则判断出感应电流方向,由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电压;由安培力公式求出安培力,由平衡条件求出外力;
解:(1)由右手定则:导体棒ab中感应电流的方向:从b→a;
(2)由法拉第电磁感应定律可知E=BLv
解得E=4V
根据闭合电路欧姆定律
解得I=0.8A
根据欧姆定律U=IR
解得U=3.2V
(3)F安=BIL
解得F=0.4N
导体棒ab匀速运动,F=F安=0.4N
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