Question

如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻．导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．
（1）ab两点电势差为多少？
（2）使ab棒向右匀速的拉力F为多少？
（3）拉力的功率为多少？

Answer

（1）ab向右匀速运动切割磁感线，由E=Blv求出感应电动势．ab相当于电源，ab两点电势差等于外电压，由欧姆定律求解．
（2）由欧姆定律求出电路中的电流，由F=BIl求出ab棒受到的安培力．ab棒匀速运动时，拉力F与安培力大小相等，即得到拉力F．
（3）拉力的功率为P=Fv．
【解析】
（1）电路中电动势：E=Blv=0.4×0.5×10=2V
ab两点电势差为：
（2）电路中电流：
ab棒匀速运动时拉力与安培力平衡，则有：
   F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N
（3）拉力的功率：P=Fv=0.1×10=1W
答：
（1）ab两点电势差为是1.5V．
（2）使ab棒向右匀速的拉力F为0.1N．
（3）拉力的功率为1W．