Question

（16分）如圖，兩根相距l=1m平行光滑長金屬導軌電阻不計，被固定在絕緣水平面上，兩導軌左端接有R=2Ω的電阻，導軌所在區域內加上與導軌垂直、方向相反的磁場，磁場寬度d相同且為0.6m，磁感應強度大小B₁=T、B₂=0.8T。現有電阻r=1Ω的導體棒ab垂直導軌放置且接觸良好，當導體棒ab以m/s從邊界MN進入磁場后始終作勻速運動，求：

⑴導體棒ab進入磁場B₁時拉力的功率；
⑵導體棒ab經過任意一個B₂區域過程中通過電阻R的電量；
⑶導體棒ab勻速運動過程中電阻R兩端的電壓有效值。

Answer 1

(1)   （2）q=0.16C （3）2V

解析試題分析：（1）在B₁中時，根據法拉第電磁感應定律可得：，
由ab做勻速運動知：拉力等于安培力即：
所以拉力的功率：
（2）根據電荷量
再根據閉合電路的歐姆定理知，
代入解得：q=0.16C
(3)導體棒進入B₂時，電動勢
設電動勢有效值為E，則
解得：E=3V
電阻R兩端電壓的有效值為
考點：本題考查法拉第電磁感應定律、交流電等，意在考查學生的綜合分析能力。