Question

15．光滑导轨放置在水平面上，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab在导轨上的长度L=1.0m（与导轨宽度相同），电阻R=1.0Ω，导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速向右运动时，标有“3V 3W”字样的小灯泡恰好正常发光，求：
（1）通过导体棒ab的电流的大小和方向．
（2）导体棒ab的运动速度大小．

Answer 1

分析 （1）由右手定则可以判断出电流的方向，由电功率公式可以求出电流．
（2）由欧姆定律求出感应电动势，然后由E=BLv求出导体棒的速度．

解答 解：（1）由右手定则可知，感应电流由a流向b，
灯泡正常发光，电流等于灯泡额定电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3W}{3V}$=1A；
（2）感应电动势：E=IR+U_L=1×1+3=4V，
由E=BLv可知，导体棒的速度：v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{4}{0.8×1}$=5m/s；
答：（1）通过导体棒ab的电流的大小为1A，方向：由a流向b．
（2）导体棒ab的运动速度大小为5m/s．

点评 本题考查了求电流、导体棒速度问题，分析清楚电路结构，应用欧姆定律与E=BLv即可正确解题．