Question

如圖12所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.3m. 導(dǎo)軌左端連接R=0.6Ω的電阻。區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直與導(dǎo)軌平面的B=0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗=0.2m. 細(xì)金屬棒A₁和A₂用長(zhǎng)為d=0.6m的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直。每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r=0.3Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。使金屬棒以恒定的速度v=1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng)。試計(jì)算：

(1)金屬棒A₁進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度是多大？

(2)從金屬棒A₁進(jìn)入磁場(chǎng)到A₂離開(kāi)磁場(chǎng)，R上的平均功率是多大？

Answer 1

    （1）0.12A      （2）

解析:

（1）A₁進(jìn)入磁場(chǎng)：A₁產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

電阻R與A₂并聯(lián)阻值：

所以電阻R兩端電壓

通過(guò)電阻R的電流：

（2）

A₁入場(chǎng)過(guò)程R上的電熱：

A₂入場(chǎng)時(shí)A₁已經(jīng)在場(chǎng)外了，R上的電熱與Q相等，所以全過(guò)程R上的功率為：