Question

18．如圖所示，在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，讓長L=0.4m的導(dǎo)體a，b在金屬框上以v=15m/s的速度向右勻速滑動．如果導(dǎo)體a，b的電阻r=3Ω，R是標(biāo)有“6V  12W”的小燈泡，其他導(dǎo)線的電阻可忽略不計，設(shè)燈絲的電阻不隨溫度改變．試求：
（1）a，b導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小及通過導(dǎo)體的電流方向．
（2）小燈泡實際消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）由E=BLV可求得ab上產(chǎn)生的電動勢；根據(jù)右手定則判斷電流方向；
（3）由閉合電路歐姆定律及功率公式可確定燈泡的實際功率．

解答 解：（1）導(dǎo)體ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=0.5×0.4×15=3V；
根據(jù)右手定則可知通過導(dǎo)體的電流方向為b→a；
（2）由R=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$可得燈泡的電阻R_L=$\frac{36}{12}Ω$=3Ω，
所以通過導(dǎo)體的電流為I=$\frac{E}{R+r}=\frac{3}{3+3}A$=0.5A，
小燈泡實際消耗的電功率P=I²R=0.5²×3W=0.75W．
答：（1）導(dǎo)體ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為3V，通過導(dǎo)體的電流方向為b→a；
（2）小燈泡實際消耗的電功率為0.75W．

點評 對于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問題的分析方法是：確定哪部分相對于電源，根據(jù)電路連接情況畫出電路圖，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計算公式列方程求解．