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.

◎ 题目

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.
魔方格

◎ 答案


(1)金属棒产生的电动势大小为:
   E=

2
BLv=0.4

2
V≈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=
1
2
?2R0
=1.0Ω,
根据闭合电路欧姆定律      I=
E
E+r
≈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=I2R≈0.23W.
答:
(1)金属棒产生的电动势大小为0.57V.
(2)金属棒MN上通过的电流大小是0.48A,方向从N到M.
(3)导线框消耗的电功率是0.23W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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.…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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