Question

5．如圖所示，a、b是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩軌間的距離為0.5m，導(dǎo)軌左端接上由兩個電阻和安培表組成的并聯(lián)電路，R₁=15Ω，R₂=10Ω，MN是橫跨a、b導(dǎo)軌的金屬棒，它的電阻為2歐，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為2T，當(dāng)MN棒向右勻速運(yùn)動時，安培表的讀數(shù)是0.1A．導(dǎo)軌和接線的電阻忽略不計(jì)．求：
（1）c、d兩點(diǎn)間的電壓多大？
（2）金屬棒MN勻速運(yùn)動的速度多大？

Answer 1

分析 根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)特點(diǎn)求解c、d兩點(diǎn)間的電壓；
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出勻速運(yùn)動的速度．

解答 解：（1）R₁=15Ω，R₂=10Ω，兩電阻并聯(lián)，
安培表的讀數(shù)是0.1A，根據(jù)歐姆定律得R₁兩端電壓是U₁=15×0.1=1.5V，
所以c、d兩點(diǎn)間的電壓是1.5V，
（2）根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)特點(diǎn)得
干路電流I=0.1+$\frac{1.5}{10}$=0.25A，
所以感應(yīng)電動勢E=IR=0.25×（6+2）=2V
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=BLv，
解得：v=2m/s，
答：（1）c、d兩點(diǎn)間的電壓是1.5V
（2）金屬棒MN勻速運(yùn)動的速度是2m/s．

點(diǎn)評 本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、串并聯(lián)特點(diǎn)等知識的綜合應(yīng)用，要搞清電路的連接方式，分析金屬棒的運(yùn)動過程，在平時的學(xué)習(xí)中需加強(qiáng)訓(xùn)練．