如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀...
问题详情:
如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小,并画出等效电路图;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小.
【回答】
【考点】: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.
【专题】: 电磁感应与电路结合.
【分析】: (1)导体垂直切割磁感线,由磁感应强度B、长度L、速度v,根据公式E=BLv求出感应电动势;
(2)ab相当于电源,根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小;
(3)ab棒做匀速运动,水平外力F与安培力平衡,根据安培力公式F=BIL求解.
【解析】: 解:(1)根据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势为:
E=Blv=0.40×0.50×4.0 V=0.8 V
(2)感应电流大小为:I==A=4 A
(3)由于ab棒受安培力为:F=IlB=4.0×0.50×0.40 N=0.8 N,故由平衡条件知外力的大小也为0.8 N.
答:(1)ab棒中感应电动势的大小是0.8V;
(2)回路中感应电流的大小是4A;
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小是0.8N.
【点评】: 本题是电磁感应、电路和磁场知识的综合,关键要掌握电磁感应与电路的基本规律,并能熟练运用.
知识点:专题八 电磁感应
题型:计算题
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