Question

【题目】两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R＝5.0Ω，在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示。在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动。设金属导轨足够长，导轨电阻不计。求：

(1)电阻R上电流的方向；

(2)金属棒ab两端的电压；

(3)拉力F的大小。

Answer 1

【答案】(1)电流方向向下；(2)2.5V；(3)0.15N

【解析】

(1)根据右手定则可得通过ab的电流方向由b到a，则通过R的电流方向向下；

(2)金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为

E=BLv=0.50×0.60×10V=3V

电路中的电流为

金属棒ab两端的电压为

U=IR=0.5×5.0V=2.5V

(3)金属棒ab所受的安培力为

FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N

因金属棒匀速运动，则有

F=FA=0.15N