如图所示,一水平放置的平行导体框的宽度L=0.5m,左端接有R=0.2Ω的电阻,磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面向下,现有一导体棒ab垂直跨放在框架上,并能无摩擦

◎ 题目

如图所示,一水平放置的平行导体框的宽度L=0.5m,左端接有R=0.2Ω的电阻,磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面向下,现有一导体棒ab垂直跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体ab的电阻不计,当导体棒ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时.则:
(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向分别为如何?
(2)要维持导体棒ab向右匀速运行,作用在导体棒ab上的水平外力为多少?方向怎样?
(3)电阻R上产生的热功率为多大?

◎ 答案

(1)导体棒垂直切割磁感线,
产生的感应电动势大小为:E=BLv=0.8V;
由右手定则知感应电流的方向由b向a.
(2)导体棒ab相当于电源,由闭合电路欧姆定律得回路中的电流为:
I=
E
R
=
0.8
0.2
═4A,
导体棒ab所受的安培力F=BIL=0.8N,
由左手定则知其方向水平向左;
导体棒ab匀速运动,所以水平拉力F′=F=0.8N,方向水平向右.
(3)电阻R上的热功率:P=I2R=4.02×0.2W=3.2W. 
答:(1)导体ab上的感应电动势的大小为0.80V,感应电流的方向为b→a.
(2)要维持ab向右匀速运行,作用在ab上的水平力为0.80N.
(3)电阻R上产生的焦耳热功率为3.2W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一水平放置的平行导体框的宽度L=0.5m,左端接有R=0.2Ω的电阻,磁感应强度大小B=0.4T的匀强磁场垂直导轨平面向下,现有一导体棒ab垂直跨放在框架上,并能无摩擦…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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