如图所示,平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直.ac间连接电阻R.导体棒ef横跨在导轨间,在导轨间的长为l,电阻为r,所在磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里.导轨的表面光

◎ 题目

如图所示,平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直.ac间连接电阻R.导体棒ef横跨在导轨间,在导轨间的长为l,电阻为r,所在磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里.导轨的表面光滑,其电阻可忽略.在ef棒以速度v匀速向右运动过程中,求:
(1)电阻R中电流的方向;
(2)ef棒发热损耗的电功率;
(3)ef棒在运动中消耗的机械功率.
魔方格

◎ 答案

(1)根据右手定则(伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内.把右手放入磁场中,让磁感线穿过手掌心,大拇指指向导体运动方向,四指所指方向为感应电流的方向)可判断导体中电流的方向为:a→c.
(2)设ef上产生的感应电动势为e,根据法拉第电磁感应定律:e=BLV
   根据闭合电路欧姆定律:I=
e
R+r
=
BLV
R+r

  则:ef发热损耗的电功率:P=I2r=(
BLV
R+r
2 r
(3)设ef棒受到的安培力为F,则机械功率P=FV①
      F=BIL②
      I=
BLV
R+r

联立①②③得:P=
B2L2V2
R+r

答:(1)电阻R中电流的方向a→c.
(2)ef棒发热损耗的电功率为(
BLV
R+r
2 r;
(3)ef棒在运动中消耗的机械功率为
B2L2V2
R+r

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直.ac间连接电阻R.导体棒ef横跨在导轨间,在导轨间的长为l,电阻为r,所在磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里.导轨的表面光…”主要考查了你对  【电功】,【电功率】,【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。

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