Question

12．金屬框架平面與磁感線垂直，金屬與框架的電阻忽略，電流計內阻R=20Ω，磁感強度B=1T，導軌寬L=50cm，棒以2m/s的速度作切割磁感線運動，那么
（1）電路中產生的感應電動勢為多少伏？
（2）電流的總功率為多少瓦？
（3）為了維持金屬棒作勻速運動，外力F的大小為多少牛？

Answer 1

分析 （1）AC棒切割磁感線產生的感應電動勢由公式E=BLv求出．
（2）運用歐姆定律求出回路中的感應電流的大小，電流的總功率為P=IE．
（3）由安培力公式求出安培力，然后由平衡條件求出水平外力F的大�。�

解答 解：（1）AC棒切割磁感線產生的感應電動勢為：E=BLv=1×0.5×2V=1V
（2）通過R的感應電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{1}{20}$A=0.05A，
電流的總功率為P=IE=0.05×1=0.05W
（3）導體棒AC受到的安培力：F_安=BIL=0.5×0.5×1N=0.25N
導體棒做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F=F_安=0.25N；
答：
（1）電路中產生的感應電動勢的大小為1V．
（2）通過R的感應電流大小為0.05A．
（3）外力F的大小為0.25N．

點評 分析清楚導體棒的運動過程，應用E=BLv、歐姆定律、安培力公式與平衡條件是解題的關鍵．