Question

（10分）如圖所示，在一磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導軌MN和PQ，導軌電阻忽略不計，在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻。導軌上跨放著一根長為L＝0.2m，每米長電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導軌正交放置，交點為c、d，當金屬棒在水平拉力作用于以速度v＝4.0m/s向左做勻速運動時，試求：

（1）使金屬棒做勻速運動的拉力；
（2）回路中的發熱功率；
（3）金屬棒ab兩端點間的電勢差。

Answer 1

（1）0.02N  （2）0.08W  （3）0.32V

解析試題分析：（1）當金屬棒ab在水平拉力作用向左做勻速運動時切割磁感線，
產生的感應電動勢      （2分）
由閉合電路歐姆定律，可得回路中產生的感應電流為：
        （1分）
金屬棒ab受到的安培力為：
       （1分）
要使金屬棒勻速運動，應有          （1分）
（2）該回路為純電阻電路，則回路中的熱功率為：
          （2分）
（3）金屬棒ab兩端的電勢差等于、與三者之和，
由于           （2分）
所以         （1分）
考點：本題考查了導體切割磁感線的規律。