Question

【題目】如圖所示，PN與QM兩平行金屬導軌相距1 m，電阻不計，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab導體的電阻為2 Ω，在導軌上可無摩擦地滑動，垂直穿過導軌平面的勻強磁場的磁感應強度為1 T．現ab以恒定速度v＝3 m/s勻速向右移動，這時ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等，求：

(1)R2的阻值．

(2R1與R2消耗的電功率分別為多少？

(3)拉ab桿的水平向右的外力F為多大？

Answer 1

【答案】(1) (2) ; (3)

【解析】試題分析：導體桿ab切割磁感線，相當于電源，電阻并聯；由于ab桿上消耗的電功率與消耗的電功率之和相等，故ab桿的電阻等于兩個并聯電阻的總電阻；先根據切割公式求解電動勢，然后根據閉合電路歐姆定律求解感應電流，得到路端電壓；最后根據求解電功率；ab桿勻速運動，故拉力等于安培力．

（1）由內外電阻消耗的功率相等，則內外電阻相等，故，解得
（2）感應電動勢為：
根據閉合電路歐姆定律，總電流為：

路端電壓為：
電阻R1功率

電阻R2功率：

（3）安培力：；

ab桿勻速運動，故拉力等于安培力，為；