题目内容
如图，两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d相同且为0.6m，磁感应强度大小B1=
T、B2=0.8T．现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后始终作匀速运动，求：（1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率；
（2）导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量；
（3）导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值．
【答案】分析：导体棒ab进入磁场B1时拉力等于安培力，先求出电动势，再求出电流、安培力即可；通过电阻R的电量q=I2△t2，导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值可以按照电流的有效值的求法，B1和B2中各按半个周期计算．
解答：解：（1）在B1中时，E1=B1lv
F=B1I1l
（2）电量q=I2△t2 闭合电路欧姆定律
位移 d=v△t
解得：q=0.16C
（3）导体棒进入B2时，电动势E2=B2lv=4V
设电动势有效值为E
解得：E=3V
电阻R两端电压有效值为
V
答：（1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率0.67W（2）导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量0.16c；（3）电阻R两端电压有效值为2V．
点评：该题考查法拉第电磁感应定律的应用，R两端电压有效值是该题的难点，可以按照电流的有效值的求法，B1和B2中各按半个周期计算是解题的关键．
解答：解：（1）在B1中时，E1=B1lv
F=B1I1l
（2）电量q=I2△t2 闭合电路欧姆定律
位移 d=v△t
解得：q=0.16C
（3）导体棒进入B2时，电动势E2=B2lv=4V
设电动势有效值为E
解得：E=3V
电阻R两端电压有效值为
V 答：（1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率0.67W（2）导体棒ab经过任意一个B2区域过程中通过电阻R的电量0.16c；（3）电阻R两端电压有效值为2V．
点评：该题考查法拉第电磁感应定律的应用，R两端电压有效值是该题的难点，可以按照电流的有效值的求法，B1和B2中各按半个周期计算是解题的关键．
练习册系列答案
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