如圖所示,在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN與PQ,導軌的電阻忽略不計.在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導軌正交,交點為c、d.當金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:

(1)電阻R中的電流強度大小和方向;

(2)使金屬棒做勻速運動的外力;

(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差.

 

【答案】

(1)0.4A ,方向為由N到Q(2)0.02N,方向向左(3)0.32V

【解析】

試題分析:(1)金屬棒做切割磁感線運動時,感應電動勢為

根據(jù)歐姆定律得,電阻R中的電流大小為

再由右手定則可判斷出,感應電流的方向由d到c,故通過電阻R的電流方向為由N到Q。

(2)由安培力的計算公式可得 F=BIh=0.02N.

故使金屬棒做勻速運動的外力 F=F=0.02N,由左手定則可判斷方向向左。

(3)金屬棒ab兩端點的電動勢Eab=BLv=0.4V.

故金屬棒ab兩端點的電勢差Uab=Eab-Ihr=0.32V

考點:感應電動勢的計算、安培力的計算及歐姆定律的應用。

 

練習冊系列答案
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如圖所示,在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN與PQ,導軌的電阻忽略不計.在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導軌正交,交點為c、d.當金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:
(1)電阻R中的電流強度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的外力;
(3)金屬棒c、d兩端點間的電勢差Ucd和a、b兩端點間的電勢差Uab

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如圖所示,在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN和PQ,導軌電阻忽略不計,在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻.導軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導軌正交放置,交點為c、d,當金屬棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時,試求:
(1)使金屬棒做勻速運動的拉力;
(2)回路中的發(fā)熱功率;
(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差.

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(1)電阻R中的電流強度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運動的拉力;
(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差;
(4)回路中的發(fā)熱功率.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在一磁感應強度B的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距L平行金屬導軌(導軌的電阻不計).在兩根導軌的左端連接一阻值R的電阻,導軌上有一根長為L,電阻為r的金屬棒AB與導軌正交放置.不計金屬棒與導軌間的摩擦力,當金屬棒以速度v向右做勻速運動時,求
(1)金屬棒AB切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢E和金屬棒AB中電流的方向?
(2)電阻R兩端的電壓U?
(3)使金屬棒做勻速運動的水平向右的外力F多大?

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