平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Ω的电热丝,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计.轨道间磁场按如图所

平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Ω的电热丝,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计.轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为2cm,磁感应强度的大小均为B=1T,每段无磁场的区域宽度为1cm.导体棒ab本身电阻r=1Ω,与轨道接触良好.现让ab以V=10m/s向右匀速运动.求:

(1)当ab处在磁场区域时,ab中的电流为多大?ab两端的电压为多大?ab所受磁场力的大小和方向?
(2)整个过程中通过ab的电流为交变电流,其有效值为多大?
j_aiud_2fvu0d3d_ 1年前 已收到1个回答 举报

雪儿不回家 春芽

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解题思路:(1)棒ab相当于电源,两个外电阻并联;根据切割公式求解电动势,然后根据闭合电路欧姆定律求解电流,并进一步确定路端电压和安培力.(2)先求解出每个周期的电流情况,然后根据有效值定义求解.

(1)感应电动势E=BLv=1×1×10V=10V①
ab中的电流 I=[E
R并+r=2A②
ab两端的电压U=IR=8V③
ab所受的磁场力F=BIL=2N④
方向都是向左
(2)ab中交流电的周期T=2
L磁/V+2
L无
V]=0.006s⑤
由交流电有效值的定义,可得
I2R(2
L磁
V)=I有效2RT⑥
解得:I有效=2

2
3A=
2
6
3A⑦
答:(1)当ab处在磁场区域时,ab中的电流为2A;ab两端的电压为8V;ab所受磁场力的大小为2N,方向向左;
(2)整个过程中通过ab的电流为交变电流,其有效值为
2
6
3A.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.

考点点评: 本题关键理清电路结构,然后根据闭合电路欧姆定律、切割公式、有效值定义列式求解,不难.

1年前

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