如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定在水平面上,导轨间的距离l=0.6m,左端接电阻R=0.9Ω,导轨电阻不计.导轨所在

如图所示,光滑平行导轨MN、PQ固定在水平面上,导轨间的距离l=0.6m,左端接电阻R=0.9Ω,导轨电阻不计.导轨所在空间存在垂直于水平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.现将一根阻值为r=0.1Ω的金属棒置于导轨上,它与导轨接触良好,用一水平向右的拉力使金属棒沿导轨向右做速度v=5.0m/s的匀速直线运动.求:
(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势的大小;
(2)通过电阻R的电流大小和方向;
(3)拉力F的大小.
ianahorse 1年前 已收到1个回答 举报

精卫假人 幼苗

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解题思路:先根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小,然后用右手定则判断通过电阻的电流方向,由闭合电路欧姆定律计算电流大小,最后根据安培力的计算公式求安培力

(1)设金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E,根据法拉第电磁感应定律:
E=Blv=0.3V
(2)设电路中的电流为I,根据闭合电路欧姆定律:
I=
E
R+r=
0.3
0.9+0.1A=0.3A
根据右手定则可知,电流的方向为:M→P
(3)设金属棒受的安培力为F,则F=BIL=1.8×10-2N.
因为金属棒做匀速运动,所以F=F安=1.8×10−2N
答:(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势的大小0.3V;
(2)通过电阻R的电流大小0.3A,方向M→P;
(3)拉力F的大小为1.8×10-2N.

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.

考点点评: 本题属于中档题,要熟练掌握右手定则和法拉第电磁感应定律的应用.

1年前

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