Question

如圖所示，邊長L＝0.20m的正方形導(dǎo)線框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻R₀＝1.0Ω，金屬棒MN與正方形導(dǎo)線框的對角線長度恰好相等，金屬棒MN的電阻r＝0.20Ω。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)�角線BD垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒上的中點(diǎn)始終在BD連線上。若金屬棒以v＝4.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC位置時(shí)，求：
（1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小；
（2）金屬棒MN上通過的電流大小和方向；
（3）導(dǎo)線框消耗的電功率。

Answer 1

解：（1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小為：E＝BLv＝0.4V≈0.57V
（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)到AC位置時(shí)，導(dǎo)線框左、右兩側(cè)電阻并聯(lián)，其并聯(lián)電阻大小為R_并＝1.0Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝≈0.48A
根據(jù)右手定則判定，電流方向從N到M
（3）導(dǎo)線框的功率為：P_框＝I²R_并≈0.23W