题目内容

如图所示，电阻r=1Ω的导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=15m/s．电阻R=4Ω，线框与电流表的电阻不计．线框宽L=0.4m，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．当开关．S断开时，电流表示数为0.6A．求：
（1）导体棒ab切割磁感线运动时产生感应电动势的大小及通过ab的感应电流方向．
（2）灯L的电阻值．
（3）若将开关S闭合，电流表示数变为多少？
分析：（1）ab棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势由公式E=BLv求解；根据楞次定律判断感应电流的方向．
（2）根据闭合电路欧姆定律求解灯L的阻值．
（3）当开关S闭合时，灯L与电阻R并联，由闭合电路的欧姆定律求解电流表示数．
解答：解：（1）棒ab感应电动势的大小为：E=BLv=0.5×0.4×15 V=3V
由楞次定律判断得知，通过ab的感应电流的方向：b→a．
（2）S断开时，由闭合电路的欧姆定律得：I=
E
RL+r

得：RL=
E
I
-r=
3
0.6
-1=4（Ω）
（3）S闭合后，灯L与电阻R并联，外电路的总电阻为：R外=
RRL
R+RL
=
4×4
4+4
Ω=2Ω
由闭合电路的欧姆定律为：I′=
E
R外+r
=
3
2+1
A=1A  
答：（1）导体棒ab切割磁感线运动时产生感应电动势的大小3V，通过ab的感应电流方向为由b-a．
（2）灯L的电阻值为4Ω．
（3）若将开关S闭合，电流表示数变为1A．
点评：本题是电磁感应中的电路问题，ab棒就相当于电源，运用闭合电路的欧姆定律进行分析和求解，比较容易．
练习册系列答案
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如图所示，电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R=0.4Ω线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体ab的长度L=0.4m，运动速度v=5.0m/s．线框的电阻不计．
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