如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連線R=1Ω的電阻,導軌所在的空間存在豎直向...
問題詳情:
如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置,寬度 L = 0.4 m,一端連線R=1 Ω的電阻,導軌所在的空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應強度 B = 1 T,導體棒 MN 放在導軌上,其長度恰好等於導軌間距,與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。在平行於導軌的拉力 F 作用下,導體棒沿導軌向右勻速運動,速度 v = 5 m/s ,求:
( 1 ) 感應電動勢 E 和感應電流 I ;
( 2 ) 在 0.1 s 時間內,拉力的衝量 的大小;
( 3 ) 若將 MN 換為電阻為 r = 1 Ω的 導體棒,其它條件不變,求導體棒兩端的電壓 U。
【回答】
根據動生電動勢公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2V
故感應電流
(2)金屬棒在勻速運動過程中,所受的安培力大小為
F安= BIL =0.8N, 因為是勻速直線運動,所以導體棒所受拉力F = F安 = 0.8N
所以拉力的衝量 IF =F t=0.8 N× 0.1 s=0.08 Ns
(3)導體棒兩端電壓R= E=1V
【難度】★
【考點】
1、動生電動勢和感應電流的基本概念,基本公式
2、力和運動的基本關係,衝量的基本定義
3、電動勢和外電壓的基本概念及其關係
知識點:各地大學聯考
題型:計算題
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