如图所示,PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行导轨,导轨间距为L=2m,电阻不计,导轨左端与一个“12V,3W”的小灯泡连接,在导轨上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab,导

◎ 题目

如图所示,PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行导轨,导轨间距为L=2m,电阻不计,导轨左端与一个“12V,3W”的小灯泡连接,在导轨上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab,导体所在空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,当导体棒ab在向右的恒力F作用下匀速运动时,小灯泡恰能在额定功率下工作.求:
(1)导体棒匀速运动时产生的感应电动势;
(2)导体棒匀速运动的速度大小;
(3)恒力F的功率大小.

◎ 答案

(1)小灯泡的额定电流为:I=
P
U
=
3
12
=0.25A,
由闭合电路欧姆定律知,电动势:
E=U+Ir=12+0.25×4=13V;
(2)感应电动势:E=BLv,
导体棒速度:v=
E
BL
=
13
0.5×2
13m/s;
(3)恒力F的功率等于电源的总功率:
P=EI=13×0.25=3.25W;
答:(1)导体棒匀速运动时产生的感应电动势为13V;
(2)导体棒匀速运动的速度大小为13m/s;
(3)恒力F的功率大小为3.25W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行导轨,导轨间距为L=2m,电阻不计,导轨左端与一个“12V,3W”的小灯泡连接,在导轨上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab,导…”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。

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