如圖所示,電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab沿水平面內(nèi)的光滑導(dǎo)線框向右做勻速運動,速度v=15m/s.電阻R=4Ω,線框與電流表的電阻不計.線框?qū)扡=0.4m,處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.5T.當(dāng)開關(guān).S斷開時,電流表示數(shù)為0.6A.求:
(1)導(dǎo)體棒ab切割磁感線運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小及通過ab的感應(yīng)電流方向.
(2)燈L的電阻值.
(3)若將開關(guān)S閉合,電流表示數(shù)變?yōu)槎嗌伲?/div>
分析:(1)ab棒做切割磁感線運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由公式E=BLv求解;根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解燈L的阻值.
(3)當(dāng)開關(guān)S閉合時,燈L與電阻R并聯(lián),由閉合電路的歐姆定律求解電流表示數(shù).
解答:解:(1)棒ab感應(yīng)電動勢的大小為:E=BLv=0.5×0.4×15 V=3V
由楞次定律判斷得知,通過ab的感應(yīng)電流的方向:b→a.
(2)S斷開時,由閉合電路的歐姆定律得:I=
得:R
L=
-r=
-1=4(Ω)
(3)S閉合后,燈L與電阻R并聯(lián),外電路的總電阻為:R
外=
=
Ω=2Ω
由閉合電路的歐姆定律為:I′=
=
A=1A
答:(1)導(dǎo)體棒ab切割磁感線運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小3V,通過ab的感應(yīng)電流方向為由b-a.
(2)燈L的電阻值為4Ω.
(3)若將開關(guān)S閉合,電流表示數(shù)變?yōu)?A.
點評:本題是電磁感應(yīng)中的電路問題,ab棒就相當(dāng)于電源,運用閉合電路的歐姆定律進行分析和求解,比較容易.