问题 问答题

两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m,导轨两端分别接有R1=10Ω,R2=2.5Ω的电阻,导轨上其他电阻忽略不计.磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外,如图所示,导轨上有一根电阻为1.0Ω的导体杆MN,不计伸出导轨的长度,当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时,

(1)MN杆产生的感应电动势大小为多少,哪一端电势较高?

(2)用电压表测杆两端MN间电压时,电表的示数为多少?

(3)杆所受的安培力的大小为多少?方向怎样?

答案

(1)杆在做切割磁感线的运动,由E=Bdv代入数值E=0.2×0.6×5V=0.6V,

由右手定则可得到M端的电势高;

(2)电压表测得的是电路的外电压,

由闭合电路欧姆定律得:I=

E
R+r
   ①,

其中R=

R1R2
R1+R2
=
10×2.5
10+2.5
Ω=2.0Ω  ②

①②联立得:I=

0.6
2.0+1.0
A=0.2A,

由欧姆定律得:UMN=IR=0.2×2V=0.4V

(3)由安培力公式得:F=BId=0.2×0.2×0.6N=0.024N

左手定则判定F的方向为向右

单项选择题
多项选择题