Question

（10分）如圖所示，PQ與MN兩平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m，金屬導(dǎo)軌的電阻不計，兩端分別接有電阻R₁和R₂，已知R₁=6Ω，導(dǎo)體ab的電阻為r=2Ω，在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=1T，現(xiàn)將導(dǎo)體ab桿以恒定速度v=3m/s的速率勻速向右移動，這時導(dǎo)體ab桿上消耗的電功率與電阻R₁、R₂所消耗的電功率之和相等，求：

（1）R₂的阻值；
（2）拉導(dǎo)體ab桿的水平向右的外力F為多大？
（3）R₁與R₂消耗的電功率分別為多少？

Answer 1

（1）3Ω，（2）0.75N（3）0.375W，0.75W。

試題分析：（1）ab切割磁感線，是電源部分，所以切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=3V。R1和R2并聯(lián)之后與ab內(nèi)阻串聯(lián)，根據(jù)題意導(dǎo)體ab桿上消耗的電功率與電阻R₁、R₂所消耗的電功率之和相等，即，所以R₂=3Ω。
（2）由于金屬棒勻速切割磁感線，所以F=F_安，即F=BIL=0.75N
（3）內(nèi)阻消耗電壓為U=Ir=1.5V，所以；
點評：此類題型考察了電路的識別，并結(jié)合了閉合電路歐姆定律，考察電壓分配關(guān)系