Question

15．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)方形金屬線框水平固定，左、右邊分別接電阻R₁和R₂，金屬線框電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在金屬框上以v=6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒兩端與金屬線框接觸良好，己知R₁=6Ω，R₂=3Ω．導(dǎo)體棒電阻為r=2Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.4T，金屬線框?qū)挾葹長(zhǎng)=2m．求：
（I）通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流強(qiáng)度方向和大�。�
（2）電阻R₂的電功率．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv可以求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；由歐姆定律求出感應(yīng)電流，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．
（2）由電功率公式求出電功率．

解答 解：（1）由右手定則可判定，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流方向從b指向a，
根據(jù)切割感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=4.8V
依據(jù)閉合電路歐姆定律，則有：I=$\frac{E}{{R}_{總}(cāng)}$
而R_總=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}+r$
聯(lián)立上式，解得：I=1.2A；
（2）通過(guò)電阻R₁的電流為I₁，電阻R₂的電流為I₂，
那么I₁+I₂=I
且R₁I₁=R₂I₂；
電阻R₁的電功率P₁=R₁I₁²
代入數(shù)據(jù)，解得：P₁=1.92W
答：（1）通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流強(qiáng)度方向從b指向a和大小1.2A：
（2）電阻R₂的電功率1.92W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電動(dòng)勢(shì)、安培力、電功率問(wèn)題，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式、電功率公式即可正確解題．