题目内容
如图所示,在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1 m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3 Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2 m、每米长电阻r=2.0 Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.当金属棒以速度v=4.0 m/s向左做匀速运动时,试求:
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(1)电阻R中电流的大小和方向;
(2)金属棒ab两端点间的电势差.
【答案】
(1)Q→Q (2)0.32 V
【解析】(1)在cNQd构成的回路中,动生电动势E=Bhv,由欧姆定律可得电流Q.→Q.
(2)a、b两点间电势差应由ac段、cd段、db段三部分相加而成,其中cd两端的电压Ucd=IR.
ac、db端电压即为其电动势,且有Eac+Edb=B(L-h)v.故
Uab=IR+Eac+Edb=0.32 V.
点评 无论磁场中做切割磁感线运动的导体是否接入电路,都具有电源的特征,接入电路后,其两端电压为路端电压,未接入电路时两端电压大小即为其电动势的大小.
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