Question

17．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場中，有一長為0.6m的導(dǎo)體AB在金屬框架上以10m/s的速度向右勻速滑動，且金屬框架的寬度也為0.6m，已知R₁=R₂=5Ω，導(dǎo)體AB的電阻r=0.5Ω，其余電阻不計．求：
（1）導(dǎo)體AB兩端電壓．
（2）導(dǎo)體AB受到的安培力．
（3）電阻R₁消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）由公式E=BLv求出電動勢，根據(jù)歐姆定律求解導(dǎo)體AB兩端電壓；
（2）根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流，由安培力公式計算安培力的大��；
（3）求出通過R₁的電流，然后由電功率公式求出R₁消耗的電功率．

解答 解：（1）導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為：E=Bdv=0.2×0.6×10=1.2V，
兩電阻并聯(lián)，電路總電阻為：R_總=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$+0.5=$\frac{5×5}{5+5}$+0.5=3Ω，
電路總電流為：I=$\frac{E}{{R}_{總}}$=$\frac{1.2}{3}$A=0.4A；
AB兩端的電壓為：U_AB=E-Ir=1.0V
（2）導(dǎo)體AB受到的安培力為：F=BIL=0.2×0.4×0.6N=0.048N
（3）電阻R₁消耗的電功率為：P₁=I₁²R₁=（0.4×$\frac{1}{2}$）²×5W=0.2W；
答：（1）導(dǎo)體AB兩端電壓為1.0V．
（2）導(dǎo)體AB受到的安培力為0.048N．
（3）電阻R₁消耗的電功率為0.2W．

點(diǎn)評 該題考查了電磁感應(yīng)與電路、電學(xué)的基礎(chǔ)知識，基礎(chǔ)是識別電路的結(jié)構(gòu)．對于這些基礎(chǔ)知識，要加強(qiáng)理解和應(yīng)用，平時練習(xí)不可忽視．