Question

15．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)為0.5m、電阻為0.1Ω的導(dǎo)體棒ab在金屬框上以10m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，電阻R₁=6Ω，R₂=4Ω，其他導(dǎo)線上的電阻可忽略不計(jì)．求：
（1）判斷ab棒中的電流大小與方向，畫出整個(gè)裝置等效電路圖；
（2）為使ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力的機(jī)械功率；
（3）ab兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)右手定則判斷ab棒上的電流方向，根據(jù)E=BLv求出電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大�。�
（2）ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)，外力等于安培力，所以外力的功率等于安培力的功率．
（3）根據(jù)部分電路的歐姆定律即可求出ab之間的電壓．

解答 解：（1）由右手定則可以判定，電流方向b→a
產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：E=Blv=2 V 
電路的總電阻：R_總=$\frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1}+{R_2}}}$+r=2.5Ω
感應(yīng)電流：I=$\frac{E}{R}$=0.8 A
（2）外力等于安培力，所以外力的功率等于安培力的功率，得：P=Fv=BIlv=1.6 W
（3）根據(jù)部分電路的歐姆定律得：U_ab=IR_并=1.92 V
答：（1）ab棒中的電流大小為0.8A，方向?yàn)閎→a，畫出整個(gè)裝置等效電路圖如圖；
（2）為使ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力的機(jī)械功率是1.6W；
（3）ab兩端的電壓是1.92V．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與電學(xué)的綜合，解題的關(guān)鍵是得出等效電路，運(yùn)用閉合電路歐姆定律和部分電路的歐姆定律即可進(jìn)行求解．基礎(chǔ)題目．