问题 问答题

如图所示,在磁感强度B=0.5T,方向竖直向上的某匀强磁场中,垂直于磁场方向的同一水平面内放置两根不计电阻的平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距离为d=0.1m,在两导轨端点N、Q间接一电阻R=0.3Ω,再在导轨上垂直放置一根长L=0.2m,总电阻r=0.2Ω的金属棒ab,当棒ab以v=4m/s的速度向左匀速运动时,试求:

(1)电阻R中电流强度的大小和方向;

(2)金属棒ab两端的电压.

答案

整根金属棒在磁场中切割磁感线,只有中间一部分接入闭合回路,上下两段金属棒虽未接入电路,但也会产生电动势,

其等效电路如图所示.

(1)根据右手定则,电阻R中的电流方向由N流向Q. 

∵ε2=B•d•v=0.5×0.1×4V=0.2V            

 r2=

r
2
=0.1Ω

∴电阻R中电流强度I=

ɛ2
R+r2
=
0.2
0.3+0.1
A=0.5A

(2)设金属棒上下两段导体的长度分别为L1、L2,则

 L1+L2=L-d=(0.2-0.1)m=0.1m

 ε1=B•L1•V、ε2=B•L2•V

则ab两端的电压Uab1+UNQ313+I•R

=B(L1+L2)V+I•R

=(0.5×0.1×4+0.5×0.3)V

=0.35V

答:

(1)电阻R中电流强度为0.5A,由N流向Q.

(2)金属棒ab两端的电压为0.35V.

解答题
单项选择题 A1/A2型题