如图所示,在宽为0.5 m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6 Ω的直导体棒,在导轨的两端分别连接两个电阻R1=4 Ω、R2=6 Ω,其他电阻不计.整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中,如图所示,磁感应强度B=0.1 T.当直导体棒在导体上以v=6 m/s的速度向右运动时,求:直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小.
【解析】
本题可由法拉第电磁感应定律直接求感应电动势,然后根据等效电路,由欧姆定律计算电流大小.
由题意可画出如右图所示的电路图,则感应电动势
E=Blv=0.1×0.5×6 V=0.3 V
Uab==V=0.24 V,
I1== A=0.06 A
I2== A=0.04 A.
【答案】 0.24 V 0.06 A 0.04 A
能力提升
1.
一正方形闭合导线框abcd边长L=0.1 m,各边电阻均为1 Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点O右方有宽L=0.1 m、磁感应强度为1 T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,如图所示.在线框以恒定速度4 m/s沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中,如图所示的各图中,能正确表示线框从进入到穿出磁场过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化情况的是( )
【解析】 当ab边进入磁场时,ab为电源,Uab为路端电压,Uab=BLv=0.3 V;当ab边出磁场时,dc为电源,Uab=BLv=0.1 V,且方向相同,故B项正确.
【答案】 B