Question

在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压

在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，试求：（1）电键S闭合后电压表的示数；（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率．

Answer 1

（1）感应电动势：E=Bdv=5×0.1×10=5V，
当S闭合后，电路电流：I=

E

R+r

=

5

9+1

=0.5A
电压表的示数：U=IR=0.5×9=4.5V；
（2）闭合电键S，金属棒受到的安培力：
F_安=BId=5×0.5×0.1=0.25N，
金属棒做匀速直线运动，由平衡条件得：F=F_安=0.25N，
外力的功率：P=Fv=0.25×10=2.5W；
答：（1）电键S闭合后电压表的示数为4.5V．
（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率为2.5W．