Question

6．如图所示，金属框可动边ab长0.1m，磁场的磁感应强度为0.5T，R=2Ω，当ab在外力作用下以10m/s的速度向右匀速运动时，导体框和ab的电阻不计．求：
（1）ab滑动时产生的感应电动势；
（2）回路中感应电流的大小和方向；
（3）磁场中ab的作用力；
（4）感应电流消耗在R上的功率．

Answer 1

分析 （1）ab运动切割磁场，根据右手定则判断电流的方向，计算感应电动势的大小；
（2）根据闭合电路欧姆定律计算回路中感应电流的大小；
（3）根据安培力公式计算ab受到的作用力；
（4）根据功率的公式计算R消耗的功率．

解答 解：（1）根据右手定则可知，ab滑动时产生的感应电动势为：E=BLv=0.5×0.1×10V=0.5V，
（2）ab向右运动根据右手定则可知，感应电流的方向为b→a；
回路中感应电流的大小为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.5}{2}$A=0.25A，
（3）ab匀速运动，受力平衡，即为：F=BIL=0.5×0.25×0.1N=0.0125N；
（4）感应电流消耗在R上的功率王企鹅：P=I²R═0.25²×2W=0.125W．
答：（1）ab滑动时产生的感应电动势为0.5V；
（2）回路中感应电流的大小为0.25A，方向b→a；
（3）磁场中ab的作用力为0.0125N；
（4）感应电流消耗在R上的功率为0.125W．

点评 本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合，解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构，然后根据有关电学知识求解．