Question

如圖所示，邊長(zhǎng)L=0.20 m的正方形導(dǎo)線框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻R₀=1.0 Ω，金屬棒MN與正方形導(dǎo)線框的對(duì)角線長(zhǎng)度恰好相等，金屬棒MN的電阻r=0.20 Ω。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框的對(duì)角線BD垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在BD連線上。若金屬棒以v=4.0 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC的位置時(shí)，求（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：

（1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大�。�

（2）金屬棒MN上通過(guò)的電流大小和方向；

（3）導(dǎo)線框消耗的電功率。

Answer 1

解：（1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為：

E=BLv=0.4V=0.56 V。

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)到AC位置時(shí)，導(dǎo)線框左、右兩側(cè)電阻并聯(lián)，其并聯(lián)電阻為：

R_并=1.0 Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律I==0.47 A

根據(jù)右手定則，電流方向從N到M。

（3）導(dǎo)線框消耗的電功率為：P_框=I²R_并=0.22 W。