Question

2．如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab長L=0.2m（與導(dǎo)軌的寬度相同，接觸良好），其電阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌電阻不計．當(dāng)導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌勻速下滑時，兩只均標(biāo)有“3V，1.5W”字樣的小燈泡恰好正常發(fā)光．求：
（1）通過導(dǎo)體棒電流的大小和方向；
（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功率公式可求得燈泡的電流，再由并聯(lián)電路規(guī)律可求得導(dǎo)體棒中電流；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得感應(yīng)電動勢，再由E=Blv可求得導(dǎo)體棒的速度．

解答 解：（1）每個小燈泡中的電流為${I}_{1}=\frac{P}{U}=\frac{1.5}{3}=0.5A$
則導(dǎo)體棒中的電流為I=2I₁=1.0 A
根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)閎→a 
（2）ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=U+Ir=（3+1×1.0）V=4 V
由E=BLv可得：
導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{4}{2.0×0.2}$=10 m/s 
答：（1）通過導(dǎo)體棒電流的大小為1.0A； 方向?yàn)閎→a
（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小為10m/s．

點(diǎn)評 本題考查導(dǎo)體棒切割磁感線與閉合電路歐姆定律的綜合應(yīng)用，要注意明確電路規(guī)律，明確電路結(jié)構(gòu)，并將導(dǎo)體棒作為電源處理．