Question

（16分）如圖，兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，被固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端接有R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌垂直、方向相反的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度d相同且為0.6m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B₁=T、B₂=0.8T。現(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以m/s從邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)后始終作勻速運(yùn)動(dòng)，求：

⑴導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)B₁時(shí)拉力的功率；
⑵導(dǎo)體棒ab經(jīng)過(guò)任意一個(gè)B₂區(qū)域過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量；
⑶導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R兩端的電壓有效值。

Answer 1

(1)   （2）q=0.16C （3）2V

解析試題分析：（1）在B₁中時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：，
由ab做勻速運(yùn)動(dòng)知：拉力等于安培力即：
所以拉力的功率：
（2）根據(jù)電荷量
再根據(jù)閉合電路的歐姆定理知，
代入解得：q=0.16C
(3)導(dǎo)體棒進(jìn)入B₂時(shí)，電動(dòng)勢(shì)
設(shè)電動(dòng)勢(shì)有效值為E，則
解得：E=3V
電阻R兩端電壓的有效值為
考點(diǎn)：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、交流電等，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。