Question

【題目】兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60m，磁感應(yīng)強度為0.50T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接的電阻R＝5.0Ω，在導(dǎo)軌上有一電阻為1.0Ω的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌垂直，如圖所示。在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右勻速運動。設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌電阻不計。求：

(1)電阻R上電流的方向；

(2)金屬棒ab兩端的電壓；

(3)拉力F的大小。

Answer 1

【答案】(1)電流方向向下；(2)2.5V；(3)0.15N

【解析】

(1)根據(jù)右手定則可得通過ab的電流方向由b到a，則通過R的電流方向向下；

(2)金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BLv=0.50×0.60×10V=3V

電路中的電流為

金屬棒ab兩端的電壓為

U=IR=0.5×5.0V=2.5V

(3)金屬棒ab所受的安培力為

FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N

因金屬棒勻速運動，則有

F=FA=0.15N