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水平固定的金属导轨间距L,电阻忽略不计,导轨左端接有电阻R,匀强磁场B垂直导轨平面向下,质量为m、电阻r、长度也为L的导体棒垂直放在导轨上与导轨保持良好接触,导体棒ab与导轨间的动摩擦因素为μ.在外力作用下,金属棒ab以速度v向右匀速运动,求:

(1)导体棒ab中的感应电流的方向和大小;
(2)电阻R的电功率;
(3)外力F的大小.
人气:170 ℃ 时间:2020-05-12 04:28:11
解答
(1)导体棒切割产生感应电动势大小为:E=BLv
由闭合电路欧姆定律得,感应电流大小为:I=
E
R+r

解得:I=
BLv
R+r

由右手定则可知,导体棒ab中感应电流的方向为从b到a.
(2)电阻R的功率P=I2R,得:P=
B2L2v2R
(R+r)2

(3)导体棒受到的安培力为:F=BIL
由平衡条件得:F=F+μmg
联立得外力为:F=
B2L2v
R+r
+μmg
答:(1)导体棒ab中的感应电流的方向从b到a,大小为
BLv
R+r

(2)电阻R的电功率是
B2L2v2R
(R+r)2

(3)外力F的大小是
B2L2v
R+r
+μmg.
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