Question

如圖所示，平行導(dǎo)軌ab、cd所在平面與勻強磁場垂直．a(chǎn)c間連接電阻R．導(dǎo)體棒ef橫跨在導(dǎo)軌間，在導(dǎo)軌間的長為l，電阻為r，所在磁場的磁感強度為B，方向垂直紙面向里．導(dǎo)軌的表面光滑，其電阻可忽略．在ef棒以速度v勻速向右運動過程中，求：
（1）電阻R中電流的方向；
（2）ef棒發(fā)熱損耗的電功率；
（3）ef棒在運動中消耗的機械功率．

Answer 1

【答案】分析：先用右手定則判斷電流的方向；然后根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律以及電功率的公式進行求解
解答：解：（1）根據(jù)右手定則（伸開右手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)．把右手放入磁場中，讓磁感線穿過手掌心，大拇指指向?qū)�體運動方向，四指所指方向為感應(yīng)電流的方向）可判斷導(dǎo)體中電流的方向為：a→c．
（2）設(shè)ef上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為e，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：e=BLV
   根據(jù)閉合電路歐姆定律：I==
  則：ef發(fā)熱損耗的電功率：P=I²r=（）² r
（3）設(shè)ef棒受到的安培力為F_安，則機械功率P=F_安V①
      F_安=BIL②
      I=③
聯(lián)立①②③得：P=．
答：（1）電阻R中電流的方向a→c．
（2）ef棒發(fā)熱損耗的電功率為（）² r；
（3）ef棒在運動中消耗的機械功率為．
點評：本題考查用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向以及法拉第電磁感應(yīng)定律和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是明確各種功率計算公式中各量的物理意義