如图所示,导体ef长L=0.4m,其电阻R0=0.1Ω,质量m=0.4kg.垂直于导线框的匀强磁场磁感应强度B=0.1T,导体ef沿光滑的导线框abcd向右做匀速直线运动,运动速度v=5m/s.电阻R

题目简介

如图所示,导体ef长L=0.4m,其电阻R0=0.1Ω,质量m=0.4kg.垂直于导线框的匀强磁场磁感应强度B=0.1T,导体ef沿光滑的导线框abcd向右做匀速直线运动,运动速度v=5m/s.电阻R

题目详情

如图所示,导体ef长L=0.4m,其电阻R0=0.1Ω,质量m=0.4kg.垂直于导线框的匀强磁场磁感应强度B=0.1T,导体ef沿光滑的导线框abcd向右做匀速直线运动,运动速度v=5m/s.电阻R=0.4Ω,其他电阻不计.求:
(1)导体两端的电压Uef,并说出哪端电势高?
(2)使导体ef向右做匀速直线运动所需的最小外力的大小和方向.
(3)某时刻撤去外力,直到导体停止运动,这个过程中电路消耗的电能为多少?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)导体ef产生的感应电动势 E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V
感应电流为 I=class="stub"E
R0+R
=class="stub"0.2
0.1+0.4
A=0.4A
导体两端的电压Uef=IR=0.4×0.4V=0.16V
由右手定则判断可知:ef中感应电流方向从f→e,则e点电势较高.
(2)要使导体ef向右做匀速直线运动,外力必须与安培力平衡,则有
   F=BIL=0.16N,水平向右
(3)撤去外力,直到导体停止运动的过程中,导体ef的动能全部转化为电路的电能,则
这个过程中电路消耗的电能为Q=class="stub"1
2
mv2
=5J
答:
(1)导体两端的电压Uef是0.16V,e端电势高.
(2)使导体ef向右做匀速直线运动所需的最小外力的大小是0.16N,方向水平向右.
(3)某时刻撤去外力,直到导体停止运动,这个过程中电路消耗的电能为5J.

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