兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60m，磁感應強度為0.50T的勻強磁場垂直軌道平面向下，...

問題詳情：

兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60m，磁感應強度為0.50T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻R=5.0Ω，在導軌上有一電阻為1.0Ω的金屬棒ab，金屬棒與導軌垂直，如圖所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右勻速運動．設金屬導軌足夠長，導軌電阻不計．求：

（1）金屬棒ab兩端的電壓．

（2）拉力F的大小．

（3）電阻R上消耗的電功率．

【回答】

解：（1）金屬棒ab切割磁感線產生的感應電動勢E=BLv=0.50×0.60×10V=3V

電路中的電流=A=0.5A

金屬棒ab兩端的電壓U=IR=0.5×5.0V=2.5V

（2）金屬棒ab所受的安培力=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N

因金屬棒勻速運動，則有F==0.15N

（3）電阻R上消耗的電功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W

答：（1）金屬棒ab兩端的電壓是2.5V．

（2）拉力F的大小是0.15N．

（3）電阻R上消耗的電功率是1.25W．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題