(10分)如图所示,PQ与MN两平行金属导轨相距L=1m,金属导轨的电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,已知R1=6Ω,导体ab的电阻为r=2Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面

◎ 题目

(10分)如图所示,PQ与MN两平行金属导轨相距L=1m,金属导轨的电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,已知R1=6Ω,导体ab的电阻为r=2Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B=1T,现将导体ab杆以恒定速度v=3m/s的速率匀速向右移动,这时导体ab杆上消耗的电功率与电阻R1、R2所消耗的电功率之和相等,求:

(1)R2的阻值;
(2)拉导体ab杆的水平向右的外力F为多大?
(3)R1与R2消耗的电功率分别为多少?

◎ 答案

(1)3Ω,(2)0.75N(3)0.375W,0.75W。

◎ 解析


试题分析:(1)ab切割磁感线,是电源部分,所以切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=3V。R1和R2并联之后与ab内阻串联,根据题意导体ab杆上消耗的电功率与电阻R1、R2所消耗的电功率之和相等,即,所以R2=3Ω。
(2)由于金属棒匀速切割磁感线,所以F=F,即F=BIL=0.75N
(3)内阻消耗电压为U=Ir=1.5V,所以
点评:此类题型考察了电路的识别,并结合了闭合电路欧姆定律,考察电压分配关系

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,PQ与MN两平行金属导轨相距L=1m,金属导轨的电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,已知R1=6Ω,导体ab的电阻为r=2Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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