如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端

1个回答

  • (1)在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,磁场变化导致电路中产生感应电动势.

    电路为r与R并联,再与R L串联,电路的总电阻

    R=R L+

    Rr

    R+r =5Ω①

    此时感应电动势为E 1=

    △Φ

    △t =

    △B

    △t =0.5×2×0.5V=0.5V②

    通过小灯泡的电流为:I 1=

    E 1

    R 总 =0.1A③

    (2)当棒在磁场区域中运动时,由导体棒切割磁感线产生电动势,电路为R与R L并联,再与r串联,此时电路的总电阻

    R′=r+

    R R L

    R +R L =2Ω+

    4×2

    4+2 Ω=

    10

    3 Ω④

    由于灯泡中电流不变,所以灯泡的电流I L=0.1A,则流过棒的电流为

    由并联电路的规律可得:

    I=I L+I R=I L+

    I L R L

    R =0.3 A,⑤

    棒产生的感应电动势为 E 2=Bdv⑥

    解得棒PQ在磁场区域中运动的速度大小 v=1m/s⑦

    答:

    (1)通过小灯泡的电流是0.1A.

    (2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小是1m/s.

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