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=(

BLv
R
2?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

选择题
单项选择题