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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.

 

解:(1)金属棒产生的电动势大小为:

E=BLv=0.4V≈0.57V. (3分)

(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,(1分)

根据闭合电路欧姆定律     I=≈0.48A,(2分)

根据右手定则判定,电流方向从N到M. (2分)

(3)导线框的功率为:P框=I2R并≈0.23W. (2分)

解析:略

 

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(1)金属棒产生的电动势大小;
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(1)金属棒产生的电动势大小;

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