Question

6．如圖所示，金屬框可動(dòng)邊ab長(zhǎng)0.1m，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，R=2Ω，當(dāng)ab在外力作用下以10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體框和ab的電阻不計(jì)．求：
（1）ab滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小和方向；
（3）磁場(chǎng)中ab的作用力；
（4）感應(yīng)電流消耗在R上的功率．

Answer 1

分析 （1）ab運(yùn)動(dòng)切割磁場(chǎng)，根據(jù)右手定則判斷電流的方向，計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大��；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律計(jì)算回路中感應(yīng)電流的大��；
（3）根據(jù)安培力公式計(jì)算ab受到的作用力；
（4）根據(jù)功率的公式計(jì)算R消耗的功率．

解答 解：（1）根據(jù)右手定則可知，ab滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=0.5×0.1×10V=0.5V，
（2）ab向右運(yùn)動(dòng)根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)閎→a；
回路中感應(yīng)電流的大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.5}{2}$A=0.25A，
（3）ab勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，即為：F=BIL=0.5×0.25×0.1N=0.0125N；
（4）感應(yīng)電流消耗在R上的功率王企鵝：P=I²R═0.25²×2W=0.125W．
答：（1）ab滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.5V；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小為0.25A，方向b→a；
（3）磁場(chǎng)中ab的作用力為0.0125N；
（4）感應(yīng)電流消耗在R上的功率為0.125W．

點(diǎn)評(píng) 本題比較簡(jiǎn)單考查了電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合，解決這類問題的關(guān)鍵是正確分析外電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)有關(guān)電學(xué)知識(shí)求解．