问题 问答题

如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中,框架左端连接一个R=0.4Ω的电阻,框架上面置一电阻r=0.1Ω的金属导体ab,ab长为0.5m.ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长.轨道电阻及接触电阻忽略不计).

(1)试判断金属导体ab两端哪端电势高;

(2)求通过金属导体ab的电流大小:

(3)求水平恒力F对金属导体ab做功的功率.

答案

(1)根据右手定则知,ab棒中的感应电流方向为b到a,ab棒相当于电源,所以a端的电势高.

(2)因为电动势E=BLv,

则电流I=

E
R+r
=
BLv
R+r
=
0.8×0.5×1.25
0.5
A=1A.

(3)因为水平恒力等于安培力,即F=FA=BIL=0.8×1×0.5N=0.4N

则P=Fv=0.4×1.25W=0.5W.

答:(1)a端的电势高.

(2)通过金属导体ab的电流大小为1A.

(3)水平恒力F对金属导体ab做功的功率为0.5W.

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