◎ 题目

如图所示，电阻r=0.1Ω的导体棒ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，线框左端接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框所在平面，导体棒ab的长度L=0.4m，运动速度v=5.0m/s．线框的电阻不计． （1）电源的电动势（即产生的感应电动势）为多少？电路abcd中的电流为多少？ （2）求导体ab所受的安培力的大小，并判断其方向． （3）外力做功的功率是多少？ （4）电源的功率为多少？电源内部消耗的功率是多少？外部电阻R消耗的功率是多少？

◎ 答案

（1）导体棒做切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，电动势为： E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V． 电路abcd中的电流为： I= E R+r = 0.2 0.4+0.1 A=0.4A； （2）导体ab所受的安培力的大小： F安=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N 由左手定则判断可知，安培力方向向左； （3）导体棒匀速运动，外力与安培力二力平衡，则有： F外=F安=0.016N 故外力做功的功率是： P外=F外v=0.016×5W=0.08W （4）导体棒匀速运动，电源的功率等于外力的功率，为： P电=P外=0.08W； 电源内部消耗的功率： P内=I2r=0.42×0.1W=0.016W． 外部电阻R消耗的功率： PR=P电-P内=0.064W； 答：（1）电源的电动势为0.2V，电路abcd中的电流为0.4A． （2）导体ab所受的安培力的大小为0.016N，方向向左； （3）外力做功的功率是0.08W． （4）电源的功率为0.08W，电源内部消耗的功率是0.016W，外部电阻R消耗的功率是0.064W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电阻r=0.1Ω的导体棒ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，线框左端接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框所在平面，导体棒ab…”主要考查了你对  【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。