问题 问答题

如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.

(1)ab两点电势差为多少?

(2)使ab棒向右匀速的拉力F为多少?

(3)拉力的功率为多少?

答案

(1)电路中电动势:E=Blv=0.4×0.5×10=2V

ab两点电势差为:Uab=

R
R+r
E=
3
3+1
×2=1.5V

(2)电路中电流:I=

E
R+r
=
2
4
=0.5A

ab棒匀速运动时拉力与安培力平衡,则有:

   F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N

(3)拉力的功率:P=Fv=0.1×10=1W

答:

(1)ab两点电势差为是1.5V.

(2)使ab棒向右匀速的拉力F为0.1N.

(3)拉力的功率为1W.

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