Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)=0.50m，左端接一電阻R=0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：

（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大��；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小和方向；
（3）維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢為

E=Blv

代入數(shù)據(jù)知

E=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V

（2）解：感應(yīng)電流大小為I=

即I= A=4.0 A

方向：從b 到a

（3）解：由于ab棒受安培力F=IlB

代入數(shù)據(jù)知：F=4.0×0.50×0.40 N=0.8 N

根據(jù)平衡條件知水平外力F′=F=0.8N

【解析】（1）導(dǎo)體垂直切割磁感線，由磁感應(yīng)強(qiáng)度B、長度L、速度v，根據(jù)公式E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢；（2）ab相當(dāng)于電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流大��；（3）ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)，水平外力F與安培力平衡，根據(jù)安培力公式F=BIL求解．