Question

【題目】如圖所示，寬度L＝0.40 m的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值R=1.5Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.50 T。一根導體棒MN放在導軌上，兩導軌之間的導體棒的電阻r=0.5Ω，導軌的電阻可忽略不計。現用一垂直于導體棒的水平拉力拉動導體棒使其沿導軌以v=10 m/s的速度向右勻速運動，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直且接觸良好。空氣阻力可忽略不計，求：

（1）通過導體棒的電流I，并說明通過導體棒的電流方向；

（2）作用在導體棒上的拉力大小F；

（3）電阻R的電功率P。

Answer 1

【答案】（1）電流的方向為：，大小為1.0A；（2）0.2N；（3）1.5W。

【解析】

（1）根據右手定則可知電流的方向為：；

導體切割磁感線：

根據閉合電流歐姆定律：

解得：；

（2）導體棒做勻速直線運動，根據平衡條件：

解得：；

（3）電阻上的功率：

解得：。