题目内容
【题目】如图,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒置于框架上,并与两框架垂直.整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,电阻R=0.09Ω,金属棒电阻为0.01Ω,阻力忽略不计,当在水平向右的恒力F作用下以2.5m/s的速度向右匀速运动时,求:
(1)判断哪点电势高.
(2)求回路中的感应电流.
(3)电阻R上消耗的电功率
(4)恒力F做功的功率.
【答案】(1)根据右手定测判定a点电势高;(2)5A;(3)2.25W;(4)2.5W;
【解析】(1)由右手定则可知,电流由b流向a;故a端电势高;
(2)ab产生的感应电动势为 E=BLv=0.5×0.4×2.5V=0.5V
由闭合电路欧姆定律得感应电流的大小为:I= =5A;
(3)R上的电功率为:P=I2R=52×0.09=2.25W;
(4)ab棒所受的安培力大小为:FA=BIL=0.5×5×0.4N=1N
由于ab匀速运动,恒力F与安培力平衡,则得:F=FA=1N
则拉力的功率为:P′=Fv=1×2.5=2.5W;
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