解题思路:(1)根据右手定则由磁场方向和切割方向确定电势高低;
(2)根据电路知识,当电压表读数为0.2V时可以计算出电路中电流大小,根据F=BIL求cd棒的安培力大小;
(3)cd棒速度最大时受力刚好平衡,由此展开讨论即可.
解(1)根据右手定则知cd棒中的感应电流方向为从d至c,又因为cd棒切割磁感线相当于电源,所以c端电势高
(2)∵L1与L2串联
∴流过L2的电流为:I=[U/r]=2A①
F安=BdI=0.2N②
(3)当L2所受安培力F安=F时,棒有最大速度vm,此时电路中电流为Im.
则:F安=BdIm③
E=Bdvm④
Im=[E/2r]⑤
由③④⑤得:vm=
2Fr
B2d2=16m/s
答:(1)c端电势高
(2)受安培力大小为0.2N;
(3)cd棒最大速度为16m/s.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.
考点点评: 根据右手定则判断切割产生感应电动势的高低,正确根据串并联电路特点求电流及安培力,知道切割速度最大时cd棒处于受力平衡状态这些是解决本题的关键.