Question

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場中，有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、
cd，其間距L=50cm，a、c間接有電阻R．現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN跨放在兩導(dǎo)軌間，并以v=10m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，a、c間電壓為0.8V，且a點(diǎn)電勢高．其余電阻忽略不計(jì)．問：
（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多大？
（2）通過導(dǎo)體棒電流方向如何？磁場的方向是指向紙里，還是指向紙外？
（3）R與r的比值是多少？

Answer 1

分析：（1）MN棒垂直切割磁感線，根據(jù)公式E=BLv求出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢．
（2）由題，a、c間電壓為0.8V，且a點(diǎn)電勢高，確定電流方向，由右手定則判斷磁場方向．
（3）根據(jù)歐姆定律求解R與r的比值．

解答：解：
（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是E=Blv=0.2×0.5×10V=1V
（2）由題，a點(diǎn)電勢高，M點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，則電流方向N→M；根據(jù)右手定則可知，磁場方向指向紙里    
（3）根據(jù)歐姆定律得，I=

E

R+r

=

U

R

  解得，

R

r

=

U

E-U

=4                      
答：
（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是1V；
（2）通過導(dǎo)體棒電流方向N→M；磁場的方向是指向紙里．
（3）R與r的比值是4．

點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與電路知識(shí)的綜合，確定電源與外電路是基本功，有時(shí)要畫出等效電路．