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试题详情

22. 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L = 0.4 m,一端连接R=1 Ω的电阻,导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B = 1 T,导体棒 MN 放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v = 5 m/s ,求:

( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ;

( 2 ) 在 0.1 s 时间内,拉力的冲量 的大小;

( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1 Ω的 导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压 U。

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试题答案

(1)根据动生电动势公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2V

故感应电流

(2)金属棒在匀速运动过程中,所受的安培力大小为

F= BIL =0.8N, 因为是匀速直线运动,所以导体棒所受拉力F = F = 0.8N

所以拉力的冲量 IF =F t=0.8 N× 0.1 s=0.08 Ns

(3)导体棒两端电压R= E=1V

试题解析

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