如圖所示，P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場...

問題詳情：

如圖所示，P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中。一導體杆ef垂直於P、Q 放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為 m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框 abcd 置於豎直平面內，兩頂點 a、b通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為 B2的勻強磁場垂直金屬框向裡，金屬框恰好處於靜止狀態。不計其餘電阻和細導線對 a、b 點的作用力。

（1）通過 ab 邊的電流Iab是多大？

（2）導體杆ef 的運動速度v是多大？

【回答】

解： (1)設通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，有

       ………………………………………  ①

       …………………………………………②

  金屬框受重力和安培力，處於靜止狀態，有

  …………………………③

由①～③，解得：………………………………………④

(2)由(1)可得：  …………………………………………⑤

設導體杆切割磁感線產生的電動勢為E，有

E=B1L1…………………………………………⑥。

設ad、dc、cb三邊電阻串聯後與ab邊電阻並聯的總電阻為R，則

   ……………………………………………⑦

根據閉合電路歐姆定律，有：…………………………⑧

由⑤～⑧，解得：

知識點：電磁感應單元測試

題型：計算題