Question

水平固定的金属导轨间距L，电阻忽略不计，导轨左端接有电阻R，匀强磁场B垂直导轨平面向下，质量为m、电阻r、长度也为L的导体棒垂直放在导轨上与导轨保持良好接触，导体棒ab与导轨间的动摩擦因素为μ。在外力作用下，金属棒ab以速度向右匀速运动，求:

（1）导体棒ab中的感应电流的方向和大小；
（2）电阻R的电功率；
（3）外力F的大小。

Answer 1

解：（1）导体棒切割产生感应电动势大小，
由闭合电路欧姆定律得，感应电流，解得
由右手定则可知，导体棒ab中感应电流的方向为从b到a.
（2）电阻R的功率,得
（3）导体棒受到的安培力为,
由平衡条件得 解得

本题考查的是导体棒在磁场中切割磁感线产生电流的知识。分析受力，根据安培力公式，电动势公式等进行计算。