平行轨道PQ、MN两端各接一个电热丝,阻值R1=R2=8Ω,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计.轨道间磁场按如图所
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解题思路:(1)棒ab相当于电源,两个外电阻并联;根据切割公式求解电动势,然后根据闭合电路欧姆定律求解电流,并进一步确定路端电压和安培力.(2)先求解出每个周期的电流情况,然后根据有效值定义求解.

(1)感应电动势E=BLv=10V

外电阻R=

R1R2

R1+R2=4Ω

ab中的电流I=

E

R+r=2A

ab两端的电压为U=IR=8V

ab所受的安培力为F=BIL=2N

(2)ab在磁场区域运动时间t1=

l1

v=2×10−3s

在无磁场区域运动时间t2=

l2

v=1×10−3s

通过ab的电流与时间的关系图象如下图

(3)ab中交流电的周期T=2(t1+t2)=6×10-3s

由交流电有效值的定义,可得2I2Rt1=

I2YXRT

即IYX=

2

6

3A

答:(1)当ab处在磁场区域时,ab中的电流是2A,ab两端的电压为8V,ab所受磁场力为2N;

(2)图象如图所示.

(3)整个过程中,通过ab的电流是交变电流,则其有效值为

2

6

3A.

点评:

本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;动能定理.

考点点评: 本题关键理清电路结构,然后根据闭合电路欧姆定律、切割公式、有效值定义列式求解,不难.

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