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如图所示,电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动,线框中接有电阻...

如图所示,电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动,线框中接有电阻R=0.4Ω线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体ab的长度L=0.4m,运动速度v=5.0m/s.线框的电阻不计.
(1)电源的电动势(即产生的感应电动势)为多少?电路abcd中的电流为多少?
(2)求导体ab所受的安培力的大小,并判断其方向.
(3)外力做功的功率是多少?
(4)电源的功率为多少?其中电源内部消耗的功率是多少?外部电阻消耗的功率又是多少?
(5)其实这道题讲的就是发电机的原理.试从能量的角度分析一下,看发电机的能量是怎样转化的.

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导体棒在恒力作用下切割磁感线产生感应电动势,从而产生感应电流.由右手定则可确定安培力的方向,再由闭合电路殴姆定律和电功率的知识可求解. 根据发电机的原理和它的能量转化关系回答. 【解析】 (1)导体棒切割磁感线产生的电动势:E=BLv=0.2V  由闭合电路的殴姆定律:I==0.4A (2)则安培力大小:F安=BIL=0.016N             根据右手定则得电路abcd中的电流方向是b指向a,根据左手定则得ab所受的安培力方向:向左.   (3)导线框向右做匀速运动,根据平衡条件得外力:F=F安=0.016N   外力做功的功率:P=Fv=0.08W (4)电源的功率:P电=EI=0.08W 电源内部消耗的功率:P内=I2r=0.016W 外部电阻消耗的功率:PR=I2R=0.064W (5)发电机是依据电磁感应原理工作的,在发电的过程中机械能转化为电能. 答:(1)电源的电动势为0.2V,电路abcd中的电流为0.4A (2)导体ab所受的安培力的大小是0.016N,其方向向左. (3)外力做功的功率是0.08W (4)电源的功率为0.08W,其中电源内部消耗的功率是0.016W,外部电阻消耗的功率又是0.064W. (5)发电机是依据电磁感应原理工作的,在发电的过程中机械能转化为电能.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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