Question

19．如圖所示，間距l(xiāng)=0.2m的光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在水平面內(nèi)，磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌所在平面，電阻R=0.4Ω連接在導(dǎo)軌兩端，電阻r=0.1Ω的金屬棒ab擱在導(dǎo)軌上，在水平恒力作用下以速度v=3m/s向右勻速滑動，不計導(dǎo)軌的電阻和摩擦，試求：
（1）金屬棒ab上感應(yīng)電動勢E的大��；
（2）通過金屬棒ab上的電流大小和方向（畫在圖上）
（3）電阻R消耗的電功率P．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感應(yīng)電動勢；
（2）由歐姆定律可以求出電流大小，由右手定則可以判斷出電流方向；
（3）由電功率公式可以求出R消耗的電功率．

解答 解：（1）感應(yīng)電動勢：E=Blv=0.5×0.2×3=0.3V；
（2）電流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{0.3}{0.4+0.1}$=0.6A，
由右手定則可知，電流由b流向a；
（3）電阻R消耗的功率：
P=I²R=0.6²×0.4=0.144W；
答：（1）金屬棒ab上感應(yīng)電動勢E的大小為0.3V；
（2）通過金屬棒ab上的電流大小為：0.6A，方向：如圖所示；
（3）電阻R消耗的電功率P為0.144W．

點(diǎn)評 本題是電磁感應(yīng)與電學(xué)相結(jié)合的綜合題，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、電功率公式可以解題．