Question

如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度L=0.5m，接有電阻R=0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面方向向下，僅有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)．試求：                                                                                                    

（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小．                                                                            

（2）要維持ab向右勻速運(yùn)行，作用在ab上的水平力為多大？                                        

（3）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多大？                                                                      

                                                                   

                                                                                                                                       

Answer 1

（1）導(dǎo)體ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大�。�

E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V  ①

（2）導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：

I== A=4.0 A  ②

導(dǎo)體ab所受的安培力：

F=BIL=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N  ③

由于ab勻速運(yùn)動(dòng)，所以水平拉力：

F′=F=0.80 N  ④

（3）R上的焦耳熱功率：

P=I²R=4.0²×0.20 W=3.2 W  ⑤

答：（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為0.80V．

（2）要維持ab向右勻速運(yùn)行，作用在ab上的水平力為0.80N．

（3）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為3.2W．