如图所示.足够长的平行光滑金属导轨水平放置.宽度L=0.4m.一端连接R=1Ω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B=1T．把电阻r=1Ω的导体棒MN放在导轨上.其长度恰好等于导轨间距.与导轨接触良好．导轨的电阻可忽略不计．在平行于导轨的拉力F作用下.导体棒沿导轨向右匀速运动.速度v=5m/s．求:(1)感应电流I和导体� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1Ω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B=1T．把电阻r=1Ω的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．导轨的电阻可忽略不计．在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s．求：
（1）感应电流I和导体棒两端的电压U；
（2）拉力F的大小；
（3）拉力F的功率
（4）电路中产生的热功率．

分析（1）由E=BLV可求得感应电动势，再由欧姆定律可求得电流，根据闭合电路欧姆定律可求得导体棒两端的电压；
（2）根据安培力公式可求得安培力；
（3）根据P=Fv可求得拉力的功率；
（4）根据电功率公式可求得电路中产生的功率．

解答解：（1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E=BLv=1×0.4×0.5V=2V
感应电流$I=\frac{E}{R+r}=\frac{2}{1+1}A=1A$
导体棒两端电压U=IR=1×1=1V
（2）拉力大小等于安培力大小F=F_安=BIL=1×1×0.4N=0.4N
（3）拉力功率：
P_F=Fv=0.4×5=2W
（4）电路中产生的热功率：
${P_Q}={I^2}（R+r）={1^2}×（1+1）W=2W$
答：（1）感应电流I为1A；导体棒两端的电压U为1V；
（2）拉力F的大小为0.4N；
（3）拉力F的功率为2W；
（4）电路中产生的热功率为2W．

点评本题考查导体切割磁感线中的受力及欧姆定律的应用问题，要注意正确分析电路结构，明确能量转化问题的分析．

练习册系列答案

相关题目

8．

如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r．球的半径比r小得多，A带电荷量为+5Q，B带电荷量为-Q，相互作用的静电力为F．现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为F′．则F与F′之比为（　　）

9．下面几个速度中表示平均速度的是（　　）

	A．	火车通过站牌的速度是50km/h
	B．	汽车从逍林行驶到浒山的速度是15m/s
	C．	子弹从枪口飞出的速度是800m/s
	D．	汽车速度计显示的速度为70km/h

6．