问题
问答题
如图所示，abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ef与ab及cd边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，已知电阻R1=2R，R3=3R，其它部分的电阻都可忽略不计，ab及cd边相距为L．给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F，求：
（1）ef棒做匀速运动时的速度多大？
（2）当ef棒做匀速运动时，电阻R1消耗的电功率多大？
答案
（1）ef切割磁感线产生感应电动势相当于电源，画出等效电路图．
外电路总电阻为：R总=
=1.2R2R•3R 2R+3R
通过ef的电流为：I=
=E R总 BLv R总
ef所受的安培力为：F安=BIL=B
•L=BLv R总 B2L2v 1.2R
ef匀速运动，恒力F与安培力二力平衡，则有：
F=F安，
联立上两式得：v=1.2FR B2L2
（2）P1=I
•R1=（21
•BLv R总
）2•2R=(3R 2R+3R
•BLv 1.2R
)2•2R=3 5 B2L2v2 2R
答：（1）ef棒做匀速运动时的速度为
．1.2FR B2L2
（2）当ef棒做匀速运动时，电阻R1消耗的电功率为
．B2L2v2 2R
