Question

【題目】如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計(jì)．求：

（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（2）R上消耗的電功率；

（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，求力F的大小和方向．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3），力F的大小的方向水平向右

【解析】解：（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

E=BLv0=0.5×1×2=1V；

（2）電路中的電流：I===2A，

R上消耗的電功率P=I2R=0.8W；

（3）安培力：FB=BIL=0.5×2×1=1N，

由左手定則可知，安培力向左，

由平衡條件得：F=FB=1N，

力F的大小的方向水平向右．

答：（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1V；（2）R上消耗的電功率為0.8W；（3）外力大小為你1N，方向向右．