如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知ab有效长度为l=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。
(1)ab杠上产生的感应电动势多大?
(2)作用于ab的外力大小为多少?
(3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知ab有效长度为l=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。
(1)ab杠上产生的感应电动势多大?
(2)作用于ab的外力大小为多少?
(3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
(1)1V
(2)0.15N
(3)0.5W
解析:1(1)ab棒向右运动产生的电动势为:
E=BLV=0.4×0.5×5V=1V 4分
(2)电路的总电阻为:
R==
=
Ω 2分
通过ab棒的电流为:
I=E/R=0.75A 2分
作用于ab棒的外力为:
F=BIL=0.15N 3分
(3)消耗的电功率为:
=E2/R1=0.5W 3分