Question

如圖4-3-4所示，一水平放置的平行導體框?qū)挾萀＝0.5m，有R＝0.2Ω的電阻，磁感應(yīng)強度B＝0.4T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下，現(xiàn)有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體ab電阻不計，當ab以v＝4.0 m/s的速度向右勻速滑動時，試求：?

圖4-3-4

（1）導體ab上的感應(yīng)電動勢的大��；?

（2）要維持ab向右勻速運動作用在ab上的水平外力多大，方向怎樣？?

（3）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率多大？?

Answer 1

解析：本題主要考查導體做切割磁感線運動時感應(yīng)電動勢的計算方法和閉合電路歐姆定律。根據(jù)公式E=Blv求出導體ab做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律即可求出感應(yīng)電流，即可求出電阻R上的產(chǎn)生的焦耳熱。?

解：（1）導體ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢大小為E=BLv＝0.4×0.5×4.0 V＝0.8 V；

（2）導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流I== A=4.0 A，導體ab所受的安培力F=BIL＝0.4×0.5×4.0 N＝0.8 N，由于ab勻速運動，所以水平拉力F′＝F=0.8 N，方向水平向右;?

（3）R上的焦耳熱功率：P＝I²R＝4.0²×0.2 W＝3.2 W。