两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下,...
问题详情:
两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=5.0Ω,在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab,金属棒与导轨垂直,如图所示.在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动.设金属导轨足够长,导轨电阻不计.求:
(1)金属棒ab两端的电压.
(2)拉力F的大小.
(3)电阻R上消耗的电功率.
【回答】
解:(1)金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=0.50×0.60×10V=3V
电路中的电流=A=0.5A
金属棒ab两端的电压U=IR=0.5×5.0V=2.5V
(2)金属棒ab所受的安培力=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N
因金属棒匀速运动,则有F==0.15N
(3)电阻R上消耗的电功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W
答:(1)金属棒ab两端的电压是2.5V.
(2)拉力F的大小是0.15N.
(3)电阻R上消耗的电功率是1.25W.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题
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