Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l＝0.50 m ， 左端接一電阻R＝0.20 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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＝4.0 m/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(shì)的大��；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小；
（3）ab棒中哪端電勢(shì)高；
（4）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）

ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V.

（2）

感應(yīng)電流的大小為

（3）

ab相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則知，a端電勢(shì)高

（4）

ab棒受安培力F安＝BIl＝0.40×4.0×0.50 N＝0.80 N，由于ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)，故外力F=F安=0.80 N,方向與安培力方向相反

【解析】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律中導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，結(jié)合歐姆定律求感應(yīng)電流，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒是平衡狀態(tài)F=F安。