如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.6m．匀强磁场垂直导轨平面向下，磁
如图所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.6m．匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B=1×10-2T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1Ω，在导轨的左侧连接有电阻R1、R2，阻值分别为R1=3Ω，R2=6Ω，ab杆在外力作用下以v=5m/s的速度向右匀速运动．求：（1）ab杆产生的电动势E的值；哪端的电势高？
（2）求通过ab杆的电流I．
（3）求电阻R1上每分钟产生的热量Q．
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解题思路：（1）由E=BLv求出感应电动势，根据右手定则得金属导线ab向右运动时切割磁感线产生的感应电流方向和a、b电势高低；
（2）金属导线ab相当于电源，外电路为电阻R，由闭合电路欧姆定律求解ab杆的电流；
（3）根据能量守恒得外界的能量转化成整个电路产生的焦耳热，从而求出电阻R1上每分钟产生的热量Q．
（2）金属导线ab相当于电源，外电路为电阻R，由闭合电路欧姆定律求解ab杆的电流；
（3）根据能量守恒得外界的能量转化成整个电路产生的焦耳热，从而求出电阻R1上每分钟产生的热量Q．
（1）感应电动势：E=BLv=1×10-2×0.6×5=0.03V，
由右手定则可知：ab中产生的感应电流方向为b→a，因杆相当于电源，电流从负极流向正极，则a端的电势高；
（2）由电路可知，电阻R1、R2，并联后，再与杆电阻串联，则总电阻为：R=
R1R2
R1+R2+r=[3×6/3+6]+1=3Ω
根据闭合电路欧姆定律，则有感应电流大小：I=[E/R]=[0.03/3]=0.01A；
（3）因电阻R1、R2，并联，且R1=3.0Ω，R2=6.0Ω，由于电流与电阻成反比，
则流过电阻R1上为：I1=
R2
R1+R2I=[6/3+6]×0.01A=[1/150]A；
根据焦耳定律，则有：Q=I12R1t=（ [1/150]）2×3×60J=8×10-3J
答：（1）ab杆产生的电动势E为0.03V，ab杆的a端的电势高；
（2）通过ab杆的电流为0.01A；
（3）电阻R1上每分钟产生的热量为8×10-3J．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电势差；闭合电路的欧姆定律．
考点点评： 本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合，解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构，然后根据有关电学知识求解．
1年前
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