Question

如圖所示，ab、cd為足夠長、水平放置的光滑固定導軌，導體棒MN的長度為L=2m，電阻r=1Ω．有垂直abcd平面向下的勻強磁場，磁感強度B=1.5T，定值電阻R₁=4Ω，R₂=20Ω，小燈泡L的額定功率和額定電壓分別為1.35W和9V．當導體棒MN水平向左勻速運動，小燈泡L正常發光時．求：
（1）電流表的示數；
（2）導體棒MN兩端的電壓；
（3）導體棒MN運動的速度大小．

Answer 1

分析：（1）小燈泡L正常發光時，其電壓等于額定電壓，電阻R₂與燈泡并聯，兩者電壓相等，根據歐姆定律求解電流表的示數；
（2）求出燈泡的電流，即可求得總電流，由閉合電路歐姆定律求導體棒MN兩端的電壓；
（3）求出感應電動勢，由E=BLv求解速度．

解答：解：①電流表的示數為：I₂=

UL

R2

=0.45A
②通過燈泡中的電流為：I_L=

P

UL

=0.15A
則干路中的電流為：I=I₂+I_L=0.6A
導體棒MN兩端的電壓為路端電壓，大小為：U=U_L+IR₁=11.4V
③電源電動勢大小為：E=U+Ir=12V
由E=BLv，得v=

E

BL

=4m/s
答：
（1）電流表的示數是0.15A；
（2）導體棒MN兩端的電壓是11.4V；
（3）導體棒MN運動的速度大小是4m/s．

點評：本題電磁感應中的電路問題，歐姆定律和E=BLv是求解的基本規律．