如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量导体杆a、b垂直

◎ 题目

如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量导体杆a、b垂直放在导轨上,ab杆和导轨电阻均不计,ab与导轨间动摩擦因数。今以F的水平恒定拉力拉ab,使它以恒定速度向右运动,(g=10m/s2

求:(1)在图中标出通过电阻R中的电流方向;
(2)流过电阻R的电流大小;
(3)水平的恒定拉力F的大小和方向。

◎ 答案

(1)通过电阻R中的电流方向由d到c,如下图所示 

(2) 0.4A   (3)0.03N  方向向右

◎ 解析


试题分析:(1)由楞次定律可得,导体杆向右运动时通过电阻R的电流方向为由d到c,如下图所示

(2)由导体切割磁感线产生感应电动势可得

由欧姆定律知
联立两式可得
(3)导体杆向右匀速运动,受摩擦力,方向向左
由左手定则可知导体杆受安培力,方向向左
由平衡条件可得水平恒定拉力为

解得F=0.03N,方向向右
点评:关键掌握闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势,切割磁感线的导体相当于电源,由楞次定律(或右手定则)判断感应电流方向,由平衡条件列方程求拉力。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量导体杆a、b垂直…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  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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