Question

如图所示，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，让长为0.5m、电阻为0.1Ω的导体棒ab在金属框上以10m/s的速度向右匀速滑动，电阻R₁=6Ω，R₂=4Ω，其他导线上的电阻可忽略不计．求：
（1）ab棒中的电流大小与方向，a、b哪端电势高；
（2）为使ab棒匀速运动，外力的机械功率．

Answer 1

分析：由部分导体切割磁感线可求电动势，安培定则判断电流方向，切割磁感线的导体相当于电源，在电源内部电流由负极指向正极，故a端电势高，ab棒匀速运动受力平衡，外力功率等于安培力功率，也等于电路的热功率．

解答：解：（1）由右手定则可以判定，电流方向b→a 
       由部分导体切割磁感线产生的电动势  E=Blv=2V
       R_总=+r=2.5Ω 
        I═0.8 A
切割磁感线的导体相当于电源，在电源内部电流由负极指向正极，故a端电势高，
（2）ab棒匀速运动受力平衡，外力等于安培力，又P=Fv，故外力功率等于安培力功率，也等于电路的热功率
        P=Fv=BIlv=1.6 W   
答（1）ab棒中的电流大小为0.8A，方向b→a，a端电势高；
（2）外力的机械功率1.6 W．

点评：考查了电磁感应定律，闭合电路欧姆定律的总合应用，注意分析关键点．