Question

（09年济南市期末）（8分）如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L=0.5 m，接有电阻R=0.20 Ω，磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时。试求：

 

（1）导体ab上的感应电动势的大小。

（2）要维持ab向右匀速运行，作用在ab上的水平力为多大？

（3）电阻R上产生的焦耳热功率为多大？

Answer 1

解析：（1） 导体ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小：

 

E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V  ①（2分）

 

（2） 导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流：

 

I=E/(R+r)=4.0 A  ②（1分）

 

导体ab所受的安培力：

 

F=BIL=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N  ③（1分）

 

由于ab匀速运动，所以水平拉力：

 

F′=F=0.80 N  ④（2分）

 

（3） R上的焦耳热功率：

 

P=I²R=4.0²×0.20 W=3.2 W  ⑤（2分）