问题
问答题
如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,置有水平的平行金属导轨,横跨在两导轨间的金属棒ab与导轨接触良好.已知磁场的磁感应强度为B,平行导轨间距为L,闭合回路acdba中的总电阻为R.在金属棒ab以速度v向右匀速运动的过程中,求:
(1)通过金属棒ab中的电流方向;
(2)金属棒ab所受安培力的大小;
(3)闭合回路中消耗的电功率.

答案
(1)根据右手定则判断得知,ab中电流方向为b到a.
(2)金属棒ab产生的感应电动势为 E=BLv
闭合回路中的感应电流为 I=
=E R BLv R
故金属棒ab所受安培力的大小 F=BIL=BL?
=BLv R B2L2v R
(3)闭合回路中消耗的电功率
P=I2R=(
)2?R=BLv R
=(BLv)2 R B2L2v2 R
答:
(1)通过金属棒ab中的电流方向是b到a;
(2)金属棒ab所受安培力的大小为
;B2L2v R
(3)闭合回路中消耗的电功率为
.B2L2v2 R