Question

如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知ab有效长度为l=0.5m，电阻R₁=2Ω，R₂＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R₁上消耗的电热功率为多大？（不计摩擦）

 

Answer 1

【答案】

0.15N  0.5 W

【解析】

试题分析：ab棒向右运动产生的电动势为：

E=BLV=0.4×0.5×5V=1V              (1分)

电路的总电阻为：

R===Ω             （1分）

通过ab棒的电流为：

　I＝E/R＝0.75A                   （1分）

作用于ab棒的外力为：

F＝BIL=0.15N                      （2分）

消耗的电功率为：

＝E²/R₁="0.5" W                      （3分）

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；

点评：注意右手定则判断的感应电流方向是电源内部电流方向，从电源的负极流向电源的正极，根据E=BLv可以求出感应电动势的大小．