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(09年东北师大附中摸底)(本题7分)两根平行光滑金属导轨MNPQ水平放置,其间距为0.60m,磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻,在导轨上有一电阻为的金属棒ab,金属棒与导轨垂直,如图所示.在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的水平速度向右匀速运动.设金属导轨足够长.求:

(1)金属棒ab两端的电压;

(2)拉力F的大小;

(3)电阻R上消耗的电功率.

解析:(1)根据电磁感应定律,金属棒ab上产生的感应电动势为:

 

V                       (1分)

 

A     (1分)

 

V                  (1分)

 

   (2)由于金属棒ab做匀速运动,拉力和磁场对电流的安培力大小相等,即:

 

          N                          (2分)

 

   (3)根据焦耳定律,电阻R上消耗的电功率:P=I2R=1.25W              (2分)

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