Question

【題目】如圖所示，寬度L＝0.40 m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=1.5Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.50 T。一根導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌之間的導(dǎo)體棒的電阻r=0.5Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)�，F(xiàn)用一垂直于導(dǎo)體棒的水平拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌以v=10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。空氣阻力可忽略不計(jì)，求：

（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I，并說(shuō)明通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向；

（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小F；

（3）電阻R的電功率P。

Answer 1

【答案】（1）電流的方向?yàn)椋?/span>，大小為1.0A；（2）0.2N；（3）1.5W。

【解析】

（1）根據(jù)右手定則可知電流的方向?yàn)椋?/span>；

導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)：

根據(jù)閉合電流歐姆定律：

解得：；

（2）導(dǎo)體棒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件：

解得：；

（3）電阻上的功率：

解得：。