题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，PQ、MN是水平面愉两根光滑的足够长平行导轨，导轨间距为L=2m，电阻不计，导轨左端与一个“12V，3W”的小灯泡连接，在导轨上放一根长为2m、电阻为r=4Ω的导体棒ab，导体所在空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，当导体棒ab在向右的恒力F作用下匀速运动时，小灯泡恰能在额定功率下工作．求：
（1）导体棒匀速运动时产生的感应电动势；
（2）导体棒匀速运动的速度大小；
（3）恒力F的功率大小．

答案

（1）小灯泡的额定电流为：I=

P

U

=

3

12

=0.25A，
由闭合电路欧姆定律知，电动势：
E=U+Ir=12+0.25×4=13V；
（2）感应电动势：E=BLv，
导体棒速度：v=

E

BL

=

13

0.5×2

13m/s；
（3）恒力F的功率等于电源的总功率：
P=EI=13×0.25=3.25W；
答：（1）导体棒匀速运动时产生的感应电动势为13V；
（2）导体棒匀速运动的速度大小为13m/s；
（3）恒力F的功率大小为3.25W．