题目内容

14．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L=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N，Q之间连接一阻值为R=0.3Ω的电阻．导轨上跨放着一根R0=0.2Ω的金属棒ab，当金属棒以速度v=4.0m/s向左匀速运动时．试求：
（1）求感应电动势的大小；
（2）求通过R的感应电流大小；
（3）求安培力的大小；
（4）求电阻上消耗的功率；
（5）在图中标出感应电流方向．

分析 （1）金属棒垂直切割磁感线，根据E=BLv求解感应电动势．
（2）由闭合电路欧姆定律求感应电流．
（3）由公式F=BIL求解安培力的大小．
（4）由P=I2R求电阻上消耗的功率．
（5）由右手宇宙判断感应电流的方向．

解答 解：（1）感应电动势为：E=BLv=0.5×0.1×4V=0.2V
（2）感应电流为：I=$\frac{E}{R+{R}_{0}}$=$\frac{0.2}{0.3+0.2}$A=0.4A
（3）ab杆所受的安培力为：F=BIL=0.5×0.4×0.1N=0.02N
（4）电阻R上消耗的功率 P=I2R=0.42×0.3W=0.048W
（5）由右手定则知，感应电流从d到c，如图．
答：
（1）感应电动势的大小是0.2V；
（2）通过R的感应电流大小是0.4A；
（3）安培力的大小是0.02N；
（4）电阻上消耗的功率是0.048W；
（5）在图中标出感应电流方向如图．

点评 本题是电磁感应与电路知识的综合，关键要掌握电磁感应的基本规律：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、右手定则等．

练习册系列答案
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9．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻的波形图线，质点P在该时刻的速度为v，经过0.1s该质点的速度仍为v，再经过0.1s，该质点的速度大小等于v的大小而方向与v的方向相反，关于波的传播方向和波速，下列叙述正确的是（　　）
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B．小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能
C．小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能
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