题目内容

如图所示,小灯泡的规格为“2V 4W”,接在光滑水平导轨上,轨距0.1m,电阻不计,金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻为1Ω。整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中。求:
(1)为使小灯泡正常发光,ab的滑行速度为多大?
(2)拉动金属棒ab的外力的功率为多大?
解:要使小灯泡正常发光,灯两端电压应等于其额定值2V,这个电压是由金属棒滑动时产生的感应电动势提供的。金属棒移动时,外力的功率转化为电路上的总电功率
(1)小灯泡的额定电流和电阻分别为
设金属棒滑行速度为v,它产生的感应电流为I,式中r为棒的电阻
由I=I,即=I
得v=
(2)根据能的转化,外力的机械功率等于整个电路中的电功率,所以拉动ab做切割磁感线运动的外力的功率为P=P=I2×(R+r)=22×(1+1)W=8 W
练习册系列答案
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(16分)如图所示,小灯泡的规格为“4V 4W”,接在两光滑水平导轨的左端,导轨间距L=0.5m,电阻不计.金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻为1Ω,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为1T.为使小灯泡正常发光,求:

(1)金属棒ab匀速滑行的速率;

(2)拉动金属棒ab的外力的功率.

 

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