把总电阻为R=4Ω的均匀电阻丝焊接成一半径为a=0.5m的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B=1T的匀强...
问题详情:
把总电阻为R=4Ω的均匀电阻丝焊接成一半径为a=0.5m的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,如图所示,一长度为L =1.0m,电阻等于r=2Ω,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒在外力的作用下以恒定速度v=6m/s向右移动经过环心O时,求:
(1)金属棒上电流的大小及金属棒两端的电压UMN;
(2)圆环消耗的热功率
(3)外力做功的功率
【回答】
解(1)导体棒运动产生电流,它相当于电源,内阻为R,电动势为:E=Blv=6V
画出等效电路图如图所示,根据右手定则,金属棒中电流从N流向M,所以M相当于电源的正极,N相当于电源的负极.
外电路总电阻为 根据闭合电路欧姆定律,棒上电流大小为:
棒两端电压是路端电压
(2)
(3)圆环和金属棒上的总热功率为:P=EI =12W
由功能关系得外力功率为12W。
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:计算题