Question

【题目】如图所示，平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9Ω的电阻，一导体棒ab质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω，把它垂直放在导轨上，导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.2，导体棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左匀速运动，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，整个装置处在方向竖直向上磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中．导轨电阻不计，求

（1）通过导体棒的电流大小和方向；
（2）恒力F的功率（g取10m/s2）．

Answer 1

【答案】
（1）

设导体棒切割电动势为E，通过棒的电流为I

则感应电动势为 E=BLv…①

感应电流为 …②

联立①②解得 I=0.8A

由右手定则判断通过导体棒的电流方向由b流向a．

（2）

导体棒匀速运动时，受力平衡，则

F﹣F安﹣f=0

其中安培力 F安=BIL

摩擦力 f=μmg

又F的功率为 P=Fv

联立解得 P=1.44W

【解析】①设导体棒切割电动势为E ， 通过棒的电流为I
则感应电动势为 E=BLv…①
感应电流为 …②
联立①②解得 I=0.8A
由右手定则判断通过导体棒的电流方向由b流向a ．
②导体棒匀速运动时，受力平衡，则
F﹣F安﹣f=0
其中安培力 F安=BIL
摩擦力 f=μmg
又F的功率为 P=Fv
联立解得 P=1.44W
【考点精析】解答此题的关键在于理解电磁感应现象的相关知识，掌握电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．