如图所示,固定于水平绝缘平面上的光滑平行金属导轨P与Q的间距L=0.4m,c、d间接一阻值R=0.4Ω的定值电阻,垂直于

如图所示,固定于水平绝缘平面上的光滑平行金属导轨P与Q的间距L=0.4m,c、d间接一阻值R=0.4Ω的定值电阻,垂直于导轨的平面有磁感应强度B=0.1T的匀强磁场,电阻r=0.1Ω、长为0.4m的金属棒ab与导轨接触良好,现金属棒ab在水平外力作用下以v=5m/s的速度沿导轨向右匀速运动,其余电阻不计,求:
(1)电路中电流的大小和方向;
(2)使导体棒ab向右匀速运动所需水平拉力的大小;
(3)导体棒ab两端的电压.
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catonsill 幼苗

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解题思路:(1)由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电流,由右手定则判断出电流方向.
(2)由安培力公式求出安培力,由平衡条件求出拉力.
(3)由欧姆定律求出ab两端的电压.

(1)电路电流:I=[E/r+R]=[BLv/r+R]=[0.1×0.4×5/0.1+0.4]=0.4A,
由右手定则可知,电流沿逆时针方向;
(2)导体棒受到的安培力:F=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N,
导体棒匀速运动,由平衡条件得:F=F=0.016N;
(3)ab两端电压:U=IR=0.4×0.4=0.16V;
答:(1)电路中电流的大小为0.4A,方向:沿逆时针方向;
(2)使导体棒ab向右匀速运动所需水平拉力的大小为0.016N;
(3)导体棒ab两端的电压为0.16V.

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: 本题考查了求电流、拉力、电压,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件、右手定则即可正确解题.

1年前

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