Question

【題目】水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌ad和bc，導(dǎo)軌兩端a、b和c、d兩點(diǎn)分別連接電阻R1和R2，組成矩形線框，如圖所示，ad和bc相距L=0.5m，放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，一根電阻為0.2Ω的導(dǎo)體棒PQ跨接在兩根金屬導(dǎo)軌上，在外力作用下以4m/s的速度，向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果電阻R1=0.3Ω，R2=0.6Ω，導(dǎo)軌ad和bc的電阻不計(jì)，導(dǎo)體與導(dǎo)軌接觸良好．求：

（1）導(dǎo)體棒PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；

（2）導(dǎo)體棒PQ上感應(yīng)電流的方向；

（3）導(dǎo)體棒PQ向右勻速滑動(dòng)的過程中，外力做功的功率．

Answer 1

【答案】（1）5A；

（2）Q→P；

（3）10W．

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLv=1×0.5×4.0 V=2 V，

又，

則感應(yīng)電流的大小

（2）根據(jù)右手定則判定電流方向 Q→P．

（3）導(dǎo)體棒PQ勻速運(yùn)動(dòng)，則 F=F磁=BIL=1×5×0.5 N=2.5 N，

故外力做功的功率 P=Fv=2.5×4W=10W．