题目内容
(10分)如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻。导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交放置,交点为c、d,当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:
(1)使金属棒做匀速运动的拉力;
(2)回路中的发热功率;
(3)金属棒ab两端点间的电势差。
【答案】
(1)0.02N (2)0.08W (3)0.32V
【解析】
试题分析:(1)当金属棒ab在水平拉力作用向左做匀速运动时切割磁感线,
产生的感应电动势 (2分)
由闭合电路欧姆定律,可得回路中产生的感应电流为:
(1分)
金属棒ab受到的安培力为:
(1分)
要使金属棒匀速运动,应有 (1分)
(2)该回路为纯电阻电路,则回路中的热功率为:
(2分)
(3)金属棒ab两端的电势差等于、与三者之和,
由于 (2分)
所以 (1分)
考点:本题考查了导体切割磁感线的规律。
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