Question

7．如圖所示，光滑導軌豎直放置，勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，磁場方向垂直于導軌平面向外，導體棒ab長L=0.2m（與導軌的寬度相同），電阻R=1.0Ω．導軌電阻不計，當導體棒緊貼導軌勻速下滑時，均標有“6V，3W”字樣的兩小燈泡恰好正常發(fā)光，求：
（1）通過ab的電流的大小和方向．
（2）ab的運動速度．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光，電壓和功率均達到額定值，由P=UI求出燈泡的電流，即可得到通過ab的電流大小，由右手定則判斷電流的方向．
（2）根據(jù)E=BLv和歐姆定律結(jié)合，求解ab運動的速度．

解答 解：（1）流過每個燈泡的電流 I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3}{6}$A=0.5A
通過ab的電流的大小 I=2I_L=1A
由右手定則知，通過ab的感應電流方向b→a．
（2）每個燈泡的電阻 R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6}{0.5}$Ω=12Ω
由E=BLv、I=$\frac{E}{{R}_{總}}$、R_總=$\frac{1}{2}$R_L+R=6+1=7（Ω）
聯(lián)立得 v=$\frac{I{R}_{總}}{BL}$=$\frac{1×7}{0.5×0.2}$=70m/s
答：
（1）通過ab的電流的大小為1A，方向b→a．
（2）ab的運動速度是70m/s．

點評 本題是電磁感應與電路的綜合，重點是要掌握導體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢的公式E=BLv，并能熟練應用右手定則、歐姆定律等基礎(chǔ)知識正確解題．