题目内容
17.如图所示,水平放置的矩形金属框ABCD置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,其平面与磁场方向垂直,边AB与CD的距离为0.1m.金属框的左端所连电阻R1=1Ω,右端所连电阻R2=2Ω,导体棒EF长0.1m,垂直于AB边放置且与金属框接触良好,其余电阻不计.当导体棒EF以10m/s的速度向右匀速运动时,求:![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201706/189/d5e471a7.png)
(1)导体棒EF上产生的感应电动势的大小;
(2)导体棒EF中的电流;
(3)电阻R1消耗的电功率.
分析 (1)根据切割产生的感应电动势公式求出导体棒EF上产生的感应电动势大小.
(2)根据串并联电路的特点求出总电阻的大小,结合闭合电路欧姆定律求出导体棒EF中的电流.
(3)根据串并联电路的特点得出通过电阻R1的电流,结合功率的公式求出电阻R1消耗的电功率.
解答 解:(1)导体棒EF上产生的感应电动势的大小为:
E=BLv=0.5×0.1×10V=0.5V.
(2)整个回路的总电阻为:
${R}_{总}=\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}=\frac{1×2}{1+2}=\frac{2}{3}Ω$,
则通过导体棒EF的电流为:
I=$\frac{E}{{R}_{总}}=\frac{0.5}{\frac{2}{3}}A=0.75A$.
(3)通过电阻R1的电流为:
${I}_{1}=\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}I=\frac{2}{3}×0.75A=0.5A$,
则电阻R1消耗的电功率为:
${P}_{1}={{I}_{1}}^{2}{R}_{1}=0.25×1W=0.25W$.
答:(1)导体棒EF上产生的感应电动势的大小为0.5V;
(2)导体棒EF中的电流为0.75A;
(3)电阻R1消耗的电功率为0.25W.
点评 本题考查了电磁感应与电路的基本运用,知道切割的部分相当于电源,结合闭合电路欧姆定律进行求解,难度不大.
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练习册系列答案
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