Question

如图所示，边长L＝0.20m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R₀＝1.0Ω，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r＝0.20Ω。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.50T，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒上的中点始终在BD连线上。若金属棒以v＝4.0m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC位置时，求：
（1）金属棒产生的电动势大小；
（2）金属棒MN上通过的电流大小和方向；
（3）导线框消耗的电功率。

Answer 1

解：（1）金属棒产生的电动势大小为：E＝BLv＝0.4V≈0.57V
（2）金属棒运动到AC位置时，导线框左、右两侧电阻并联，其并联电阻大小为R_并＝1.0Ω
根据闭合电路欧姆定律I＝≈0.48A
根据右手定则判定，电流方向从N到M
（3）导线框的功率为：P_框＝I²R_并≈0.23W