Question

（09年濟南市期末）（8分）如圖所示，一水平放置的平行導體框架寬度L=0.5 m，接有電阻R=0.20 Ω，磁感應強度B=0.40 T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下，僅有一導體棒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：

 

（1）導體ab上的感應電動勢的大小。

（2）要維持ab向右勻速運行，作用在ab上的水平力為多大？

（3）電阻R上產生的焦耳熱功率為多大？

Answer 1

解析：（1） 導體ab垂直切割磁感線，產生的電動勢大小：

 

E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V  ①（2分）

 

（2） 導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：

 

I=E/(R+r)=4.0 A  ②（1分）

 

導體ab所受的安培力：

 

F=BIL=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N  ③（1分）

 

由于ab勻速運動，所以水平拉力：

 

F′=F=0.80 N  ④（2分）

 

（3） R上的焦耳熱功率：

 

P=I²R=4.0²×0.20 W=3.2 W  ⑤（2分）