Question

如图所示，导体框架中有一匀强磁场垂直穿过，磁感应强度B=0.2T，电阻R1=R2=1Ω，可动导体的电阻为0.5Ω，

如图所示，导体框架中有一匀强磁场垂直穿过，磁感应强度B=0.2T，电阻R1=R2=1Ω，可动导体的电阻为0.5Ω，导体框的电阻不计，AB长度为0.5m，当AB以10m/s的速度匀速移动的过程中，求：（1）AB两端的电压为多少？（2）所需外力的大小为多少？（3）外力的功率为多少瓦？

Answer 1

解答：解：（1）如图所示，画出等效电路图．
AB产生的感应电动势为：E=BLv=0.2×0.5×10V=1V；
R₁与R₂并联阻值为：
  R=

R1R2

R1+R2

=

1

1+1

Ω=0.5Ω；
据闭合电路欧姆定律得，通过AB的电流：
I=

E

R+r

=

1

0.5+0.5

A=1A；
所以AB两端的电压为外电压，为：
   U=IR=1×0.5V=0.5V．
（2）AB棒匀速移动的过程中，外力与安培力二力平衡，则外力的大小为：
F=BIL=0.2×1×0.5N=0.1N；
（3）外力的功率为：
P=Fv=0.1×10W=1W．
答：（1）AB两端的电压为0.5V．
（2）所需外力的大小为0.1N．
（3）外力的功率为1瓦．