Question

【題目】在磁感強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中，水平放置兩根間距d=0.2m的平行光滑直導(dǎo)軌，一端接有電阻R=9Ω，以及電鍵S和理想電壓表．垂直導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1Ω的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌良好接觸．現(xiàn)用外力使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動．試求：
（1）電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)；
（2）閉合電鍵S，外力移動棒的機(jī)械功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：金屬棒做勻速直線運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bdv=5×0.2×10V=10V，

電鍵閉合前，電壓表的示數(shù)等于電動勢，即U=E=10V，

電鍵閉合后，電壓表示數(shù)等于電阻R兩端的電壓，即

答：電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)為10V、9V

（2）解：閉合電鍵后，電流I= ，

外力F=FA=BId=5×1×0.2N=1N，

則外力的機(jī)械功率P=Fv=1×10W=10W

答：閉合電鍵S，外力移動棒的機(jī)械功率為10W

【解析】（1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式求出金屬棒產(chǎn)生的電動勢，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出電鍵S閉合前后電壓表的示數(shù)．（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，抓住拉力等于安培力求出拉力的大小，結(jié)合P=Fv求出外力移動棒的機(jī)械功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電磁感應(yīng)與電路的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向；畫等效電路；運(yùn)用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解才能正確解答此題．