如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,方向垂直纸面向里,当金属棒ab在水平恒力作用下沿光滑导轨水平向左匀速运动时,电阻R上消耗的功率为2w,已知电阻R=0.5

如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,方向垂直纸面向里,当金属棒ab在水平恒力作用下沿光滑导轨水平向左匀速运动时,电阻R上消耗的功率为2w,已知电阻R=0.5

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如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,方向垂直纸面向里,当金属棒ab在水平恒力作用下沿光滑导轨水平向左匀速运动时,电阻R上消耗的功率为2w,已知电阻R=0.5Ω,导轨间的距离l=0.4m,导轨电阻不计,金属棒的电阻r=0.1Ω,求:
(1)金属棒ab中电流的方向;
(2)金属棒匀速滑动的速度;
(3)水平恒力的大小.
答案
(1)由右手定则可知,金属棒中的电流方向为:a→b.
(2)电路电流为:I=


P
R
=


2
0.5
=2A,
感应电动势:E=BLv
由欧姆定律得:I=
E
R+r

速度:v=
I(r+R)
BL
=
2×(0.1+0.5)
0.5×0.4
=6m/s;
(3)安培力:FA=BIL=0.5×2×0.4=0.4N;
根据平衡条件得拉力为:F=FA=0.4N;
答:(1)金属棒ab中电流的方向为:a→b;
(2)金属棒匀速滑动的速度为6m/s;
(3)水平恒力的大小为0.4N.
举一反三
如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,当导体棒l在匀强磁场中以速度v向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示数是12mA,则电流表的示数为(  )
A.3mAB.0mA
C.48mAD.与负载R的值有关

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如图所示,先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出,两次拉动的速度相同.第一次线圈长边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区,拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1,第二次线圈短边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区域,拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2,则(  )
A.W1>W2,q1=q2B.W1=W2,q1>q2
C.W1<W2,q1<q2D.W1>W2,q1>q

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如图所示,导轨是水平的,其间距l1=0.5m,ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量0.04kg,ah杆与导轨间的摩擦不计,现使磁场以
△B
△t
=0.2T/s的变化率均匀地增大,问:当t为多少时,M刚离开地面?(g取10m/s2
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如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,金属杆MN在角形金属框上从O点以速度v向右匀速运动的过程中,闭合回路中的感应电动势和感应电流的变化情况是(金属杆和金属框是粗细、材料完全相同的导体,且接触良好)(  )
A.感应电动势和感应电流都增大
B.感应电动势和感应电流都不变
C.感应电动势不断增大,感应电流不变
D.感应电动势不断增大,感应电流无法确定

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在图中,设有界匀强磁场的磁感应强度B=0.10T,方向竖直向下,矩形导线框abcd的边长ab=60cm,bc=40cm,其ad边在磁场外.线框向右水平匀速运动的速度v=5.0m/s,线框的电阻R=0.50Ω.求:
(1)线框中感应电动势的大小;
(2)线框中感应电流的大小;
(3)cd边受到的安培力的大小.
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