如图所示,相距为L的平行金属导轨ab、cd两端各接有阻值为R的电阻R1、R2,垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,今将阻值也为R的直导体棒以速度v匀速拉过磁场区域,设磁场区域宽度为d,摩擦不计,导轨电阻不计,那么此过程中,外力所做的功为 ___ ,通过R1的电荷量为 ___ .
问题描述:
如图所示,相距为L的平行金属导轨ab、cd两端各接有阻值为R的电阻R1、R2,垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,今将阻值也为R的直导体棒以速度v匀速拉过磁场区域,设磁场区域宽度为d,摩擦不计,导轨电阻不计,那么此过程中,外力所做的功为 ___ ,通过R1的电荷量为 ___ .
答
导体棒MN产生的感应电动势E=BLv通过MN的感应电流为 I=ER+R2=2BLv3RMN所受的安培力大小为 F安=BIL=2B2L2v3R由于棒MN匀速运动,则外力F=F安=2B2L2v3R.所以外力做功W=Fs=2B2L2vd3R;通过MN的电量 q=It=2BLv3R•dv=2BLd...
答案解析:根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式F=BIL求出棒MN所受的安培力,由平衡条件知,外力与安培力平衡,求得外力的大小,即可由功的公式W=Fs求出外力做功W.
由电量公式q=It求出通过MN的电量,根据两个电阻并联,电流与电阻成反比,求出通过电阻R1的电量q1.
考试点:功的计算.
知识点:在电磁感应中,安培力的分析和计算是关键,求电量时,要结合电路的连接关系分析并联支路电量的关系.