◎ 题目

如图所示，在方向竖直向下的磁感强度B=5T的匀强磁场中，水平放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，左端接有电阻R=4Ω，以及电键S和电压表（可看作理想电压表）．垂直于导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．在电键S闭合前、后一外力均使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，试求： （1）电键S闭合前、后电压表的示数 （2）闭合电键S后，这一外力对棒做功的功率．

◎ 答案

（1）导体棒ab产生的电动势E=Bdv=5×0.1×10V=5V                S闭合前，电压表示数等于ab棒产生的电动势Uv=E=5V            S闭合后，由闭合电路欧姆定律得：I= E R+r = 5 4+1 A=1A 电压表示数等于电源的路端电压：Uv′=IR=1×4V=4V               （2）ab棒受的安培力：F安=IBd=1×5×0.1N=0.5N                     由于ab棒匀速移动，外力功率与安培力的功率大小相等： PF=P安=F安v=0.5×10W=5W． 答：（1）电键S闭合前、后电压表的示数分别为5V，4V． （2）闭合电键S后，这一外力对棒做功的功率为5W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在方向竖直向下的磁感强度B=5T的匀强磁场中，水平放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，左端接有电阻R=4Ω，以及电键S和电压表（可看作理想电压表）．垂直于导轨搁置…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。