Question

如圖所示，電阻為0.1Ω的導(dǎo)體ab沿光滑導(dǎo)線框向右做勻速運動，線框中接有電阻R=0.4Ω，線框放在磁感強度B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，導(dǎo)體ab的長度l=0.4m，運動的速度υ=5m/s，線框的電阻不計，則施加的外力的大小F=

0.016

N，外力做功的功率為

0.08

W．

Answer 1

分析：導(dǎo)體棒做切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流．由導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢的公式E=BLv求得感應(yīng)電動勢，再由閉合電路毆姆定律即可求出回路中的電流；安培力大小由公式F=BIL求解，勻速運動時，外力大小等于安培力大小，由公式：P=I²R即可求得外力做功的功率；

解答：解：導(dǎo)體棒做切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當于電源，電動勢為：
  E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V．
電路abcd中的電流為：
  I=

E

R+r

=

0.2

0.4+0.1

A=0.4A；
導(dǎo)體ab所受的安培力的大�。�
  F_安=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N
導(dǎo)體棒勻速運動，外力與安培力二力平衡，則有：
施加的外力 F_外=F_安=0.016N
故外力做功的功率是：
 P_外=F_外v=0.016×5W=0.08W
故答案為：0.016；0.08

點評：導(dǎo)體桿在運動過程中，安培力隨著速度增加而變大，當勻速時正好處于平衡狀態(tài)．由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路毆姆定律可求出求解．