Question

2．如圖所示，長度L=0.4m，電阻R_ab=0.1Ω的導(dǎo)體ab沿光滑導(dǎo)線框向右做勻速運動．運動速度v=5m/s．線框中接有R=0.4Ω的電阻．整個空間有磁感應(yīng)強度B=0.1T的勻強磁場，磁場方向垂直于線框平面．其余電阻不計．
（1）電路abcd中哪部分相當(dāng)于電源；哪端相當(dāng)于電源的正極？
（2）導(dǎo)體ab兩端電壓為多大？
（3）電阻R上的電功率多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即可判定哪部分相當(dāng)于電源，再由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，即可確定等效電源的正負(fù)極．
（2）根據(jù)E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律得出電流強度，再由U=IR，即可求解．
（3）根據(jù)公式P=I²R求解電阻R上消耗的功率．

解答 解：（1）電路abcd中ab棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于電源．由右手定則判斷可知相當(dāng)于電源的正極是a端．
（2）感應(yīng)電動勢為：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V
感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R+{R}_{ab}}$=$\frac{0.2}{0.4+0.1}$=0.4A；
根據(jù)U=IR_ab=0.4×0.4=0.16V．
（3）電阻R上消耗的功率 P=I²R=0.4²×0.4W=0.064W
答：（1）電路abcd中ab部分相當(dāng)于電源；a端相當(dāng)于電源的正極；
（2）導(dǎo)體ab兩端電壓為0.16V；
（3）電阻R上的電功率0.064W．

點評 解答本題的關(guān)鍵要掌握右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、左手定則等電磁感應(yīng)中常用的規(guī)律．