Question

如图所示的电路中，匀强磁场的磁感应强度为B，在同一水平面上固定着平行金属轨道MN和PQ，两轨道间的距离为l．金属杆ab沿垂直轨道方向放置在两轨道上，金属杆ab在MN和PQ间的电阻为r，且与轨道接触良好．R₁=R₂=R，电容器的电容为C，轨道光滑且不计轨道的电阻．若金属杆ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金属轨道向右做匀速直线运动．

（1）流过电阻R₁的电流为多大？

（2）电容器的带电量为多大？

（3）这个水平拉力及其功率分别为多大？

Answer 1

考点：

导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．.
专题：	电磁感应与电路结合．
分析：	（1）金属杆ab做切割磁感线运动，产生感应电动势，由E=Blv求得感应电动势．由于此感应电动势不变，电容器相当于开关断开，根据闭合电路欧姆定律求出流过电阻R1的电流． （2）电容器板间电压等于R1两端的电压，由部分电路欧姆定律求得电压，由Q=CU求得电量． （3）因金属棒匀速运动，拉力与这安培力平衡，拉力的功率等于电路的电功率．
解答：	解：（1））金属杆ab做切割磁感线运动，产生感应电动势为：E=Blv 流过电阻R1的电流为：I== （2）R1两端的电压为：U=IR1= 所以电容器的带电量为：Q=CU= （3）金属棒所受的安培力为：F安=BIl=， 因金属棒匀速运动，则：F=F安=， P=Fv= 答：（1）流过电阻R1的电流为． （2）电容器的带电量为． （3）这个水平拉力及其功率分别为和．
点评：	本题是电磁感应与力学、电路知识的简单综合，掌握法拉第定律、欧姆定律、安培力等等公式就能正确解答．