Question

如圖所示，PQ、MN是水平面愉兩根光滑的足夠長平行導軌，導軌間距為L=2m，電阻不計，導軌左端與一個“12V，3W”的小燈泡連接，在導軌上放一根長為2m、電阻為r=4Ω的導體棒ab，導體所在空間存在垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.5T，當導體棒ab在向右的恒力F作用下勻速運動時，小燈泡恰能在額定功率下工作．求：
（1）導體棒勻速運動時產生的感應電動勢；
（2）導體棒勻速運動的速度大小；
（3）恒力F的功率大小．

Answer 1

（1）小燈泡的額定電流為：I=

P

U

=

3

12

=0.25A，
由閉合電路歐姆定律知，電動勢：
E=U+Ir=12+0.25×4=13V；
（2）感應電動勢：E=BLv，
導體棒速度：v=

E

BL

=

13

0.5×2

13m/s；
（3）恒力F的功率等于電源的總功率：
P=EI=13×0.25=3.25W；
答：（1）導體棒勻速運動時產生的感應電動勢為13V；
（2）導體棒勻速運動的速度大小為13m/s；
（3）恒力F的功率大小為3.25W．