题目内容

3．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R=3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长L=0.5m，其电阻r=1.0Ω，其质量m=1.0kg 与导轨的摩擦因数μ=0.2，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．现在水平拉力作用下使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．
（1）ab中的感应电流多大？方向如何？
（2）水平拉力的大小？拉力的方向如何？

分析 （1）由法拉第电磁感应定律E=BLv，求解ab中的感应电动势．根据闭合电路欧姆定律求电流大小，由右手定则判断ab中电流的方向．
（2）由安培力公式${F}_{安}^{\;}=BIL$，根据受力平衡求拉力的大小、方向

解答 解：（1）由法拉第电磁感应定律得：E=BL=0.4×0.5×10V=2V；
由闭合电路欧姆定律得：$I=\frac{E}{R+r}=\frac{2}{3+1}A=0.5A$；
由右手定则判断ab中电流的方向为从b向a．
（2）ab棒所受安培力为：F安=BIL=0.4×0.5×0.5=0.1N，方向水平向左
滑动摩擦力为：f=μmg=0.2×10=2N
水平拉力为：F=F安+f=0.1+2=2.1N，方向水平向右
答：（1）ab中的感应电流为0.5A，方向为从b向a
（2）水平拉力的大小为0.1N，拉力的方向水平向右

点评 本题是电磁感应与电路知识、力学知识的综合，关键是掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、右手定则等知识点，并能熟练运用，即可解题．

练习册系列答案
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A．物块A、B运动的加速度大小不同
B．物块同时到达传送带底端
C．物块A、B在传送带上的划痕长度不相同
D．物块A、B到达传送带底端的速度相同
14．关于理想变压器，下列说法不正确的是（　　）
A．理想变压器是根据电磁感应的原理制成的
B．理想变压器的原副线圈匝数之比一定与电压成正比
C．理想变压器原副线圈匝数之比一定与电流成反比
D．理想变压器输出功率与输入功率相等
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C．当棒匀加速运动时，线圈N中的电流方向由a经N到b，大小不变
D．不论棒怎样运动，灯泡L中不可能产生c→d的电流
18．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=20：1．一个标有“10V 100W“的灯泡正常发光时（　　）
A．输入功率P1=200WB．输入电压U1=10V
C．输入电流I1=0.5AD．输出电流I2=0.25A
8．如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求MN从圆环的左端滑到右端的过程中
（1）磁通量的变化
（2）感应电动势的平均值
（3）通过电阻R的最大电流．
15．如图所示的理想变压器供电的电器中，已知变压器输入电压不变，若将S闭合，则电流表A1的示数，电流表A2的示数，电流表A3的示数，电压表V的示数分别如何变化（　　）
A．变小  变大  变小  不变B．变大  变小  变大  不变
C．不变  变大  变大  不变D．不变  变大  变大  变小
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