Question

【題目】水平放置的兩根平行金屬導軌ad和bc，導軌兩端a、b和c、d兩點分別連接電阻R1和R2，組成矩形線框，如圖所示，ad和bc相距L=0.5m，放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B=1T，一根電阻為0.2Ω的導體棒PQ跨接在兩根金屬導軌上，在外力作用下以4m/s的速度，向右勻速運動，如果電阻R1=0.3Ω，R2=0.6Ω，導軌ad和bc的電阻不計，導體與導軌接觸良好．求：

（1）導體棒PQ中產生的感應電流的大小；

（2）導體棒PQ上感應電流的方向；

（3）導體棒PQ向右勻速滑動的過程中，外力做功的功率．

Answer 1

【答案】（1）（2）Q→P.（3）10W

【解析】試題分析：（1）由E=BLv求出PQ產生的感應電動勢．由歐姆定律求出電流．（2）由右手定則判斷出感應電流方向．（3）由安培力公式求出安培力，由平衡條件求出外力，由功率公式求出外力的功率．

（1）根據法拉第電磁感應定律，

又，

則感應電流的大小

（2）根據右手定則判定電流方向 Q→P

（3）導體棒PQ勻速運動，則，

故外力做功的功率．