Question

5．如图所示，一矩形金属框，可动边ab长为0.10m，电阻为0.20Ω，CD边电阻为0.80Ω，导轨电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为0.50T．当ab边以15m/s的速度向右移动时，求：
（1）感应电动势的大小和方向；
（2）感应电流的大小；
（3）ab边两端的电压；
（4）电路上消耗的总功率．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感应电动势，由右手定则判断电动势方向．
（2）由欧姆定律可以求出电流大小．
（3）由欧姆定律求出ab边电压．
（4）由电功率公式可以求出总功率．

解答 解：（1）感应电动势：E=BLv=0.5×0.1×15=0.75V，
由右手定则可知，感应电流由b流向a，a端电势高，b端电势低；
（2）感应电流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.75}{0.2+0.8}$=0.75A；
（3）ab边两端电压：U=IR=0.75×0.8=0.6V；
（4）电路上消耗的总功率：
P=IE=0.75×0.75=0.5625W；
答：（1）感应电动势的大小为0.75V，方向：a端电势高；
（2）感应电流的大小为0.75A；
（3）ab边两端的电压为0.6V；
（4）电路上消耗的总功率0.5625W．

点评 本题考查了求电动势、电流、电压与功率问题，应用E=BLv、欧姆定律、电功率公式即可解题，本题是一道基础题．