题目

题型：不详难度：来源：

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．

答案

（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I=

E

R+r

=

3

5.0+1.0

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F_A=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N
因金属棒匀速运动，则有F=F_A=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．