题目内容

如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动时，求：

（1）ab中的感应电动势多大？

（2）ab中电流的方向如何？

（3）若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，多大？

（1）  2V       （2）ab中感应电流的方向由b指向a。（3）0.1N

   


解析:

（1）由题意可知，直导线切割磁感线的有效长度l=0.5m，

           直导线切割磁感线产生的感应电动势为

E=BlV=0.4×0.5×10V=2V

      （2）由右手定则可知，ab中感应电流的方向由b指向a。

      （3）电路中总电阻R总= R+r=3Ω+1Ω=4Ω

           电路中电流I=E/（R+r）=2/4A=0.5A

           ∵导体棒在磁场中受到的安培力F安=BIl=0.4×0.5×0.5N=0.1N

         又∵导体棒做匀速运动

           ∴F=F安=0.1 N

练习册系列答案
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如图所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止，F1与F2的方向相反．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
（1）物体所受摩擦力的大小和方向．
（2）若只撤去F1，物体所受摩擦力的大小和方向．
（3）若只撤去F2，物体所受摩擦力的大小和方向．
如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长L=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．求：
（1）ab中的感应电动势；
（2）求电路中的电流．
如图所示，水平面上有一重40N的物体，受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，求：
（1）此时物体所受的摩擦力多大？
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