Question

如圖，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距L=1.0m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R₁和R₂，且R₁=6.0Ω，R₂=3.0Ω．導(dǎo)體桿ab的電阻為r=1.0Ω，在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動(dòng)，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T，現(xiàn)ab桿以恒定速度υ=3.0m/s勻速向右移動(dòng)．求：
（1）桿ab上通過的感應(yīng)電流I的大小；
（2）桿ab受到的安培力f的大�。�?
（3）桿ab受到的外力F的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）導(dǎo)體桿ab切割磁感線，相當(dāng)于電源，電阻R₁、R₂并聯(lián)，根據(jù)E=BLv求出電動(dòng)勢，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大�。�
（2）根據(jù)F_A=BIL求出安培力的大小．
（3）因?yàn)閷?dǎo)體桿做勻速移動(dòng)，所以外力F等于安培力，根據(jù)P=Fv求出外力F的功率．
解答：解：（1）電動(dòng)勢E=BLv=1×1×3V=3V
        所以感應(yīng)電流I=  
    （2）安培力F_A=BIL=1×1×1=1N．
   （3）ab桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力為零故外力F=F_A=1.0N．
    所以外力F的功率P=Fv=1×3W=3W．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握導(dǎo)體桿切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv，以及熟練運(yùn)用閉合電路歐姆定律．