如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好．整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T．已知ab有效长

Question

如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好．整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T．已知ab有效长度为l=0.5m，电阻R₁=2Ω，R₂=4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为多少？R₁上消耗的电热功率为多大？（不计摩擦）

Answer 1

ab棒向右运动产生的电动势为
  E=BLV=0.4×0.5×5V=1V               
电路的总电阻为：R=(R1R2)/(R1+R2)=(2×4)/(2+4)=(4)/(3)Ω              
通过ab棒的电流为：I=(E)/(R)=(1)/((4)/(3))A=0.75A                     
作用于ab棒的外力为：F=BIL=0.4×0.75×0.5=0.15N                       
R₁消耗的电功率为：P₁=(E2)/(R1)=(12)/(2)W=0.5W                      
答：作用于ab的外力大小为0.15N，R₁上消耗的电热功率为0.5W．