(2005•汉沽区模拟)如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感

(2005•汉沽区模拟)如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量m=0.01kg导体杆a、b垂直放在导轨上,ab杆和导轨电阻均不计,ab与导轨间动摩擦因数μ=0.1.今以F的水平恒定拉力拉ab,使它以恒定速度v=4m/s向右运动,(g=10m/s2
求:(1)在图中标出通过电阻R中的电流方向;
(2)电阻R消耗的功率;
(3)水平的恒定拉力F的功率.
w403876710 1年前 已收到1个回答 举报

狮子苹果 幼苗

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解题思路:(1)根据右手定则判断ab棒中感应电流方向,即可得到通过电阻R中的电流方向;(2)由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势E,由欧姆定律求出感应电流I,电阻R消耗的功率P=I2R.P=I2R(2)由F=BIL求出导体棒受到的安培力,然由平衡条件求出拉力,由P=Fv求出拉力的功率;(3)导体杆做匀速运动,由平衡条件和安培力公式求出拉力的大小,拉力F的功率P=Fv.

解(1)由右手定则判断得知:ab棒中感应电流方向由b到a,则R中电流方向如图.
(2)感应电动势 E=BLv=0.2V
感应电流 I=[E/R]=0.4A
故电阻R消耗的功率P=I2R=0.08W
(3)因导体杆匀速运动,则有:F=Ff+BIL=μmg+
B2L2v
R
代入数据解得:水平恒定拉力F=0.03N
由 PF=Fv
得 拉力F的功率PF=0.12W
答:
(1)在图中标出通过电阻R中的电流方向如图;
(2)电阻R消耗的功率是0.08W;
(3)水平的恒定拉力F的功率是0.12W.

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;电功、电功率.

考点点评: 本题难度不大,熟练应用基础知识即可正确解题,关键要掌握右手定则、法拉第定律、欧姆定律等电磁感应中常用的规律.

1年前

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