题目内容
【题目】如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.50 m，左端接一电阻R=0.20 Ω，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.40 T，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：
（1）ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；
（2）回路中感应电流的大小；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力的功率。
【答案】（1）0.8V a端电势高 （2）4A （3）3.2W
【解析】试题分析：导体垂直切割磁感线，根据公式E=BLv求出感应电动势；ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解，根据P=Fv求出水平外力的功率。
（1）根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为：E=BLv=0.04×0.50×4.0=0.80 V，根据右手定则可知，a端电势高。
（2）感应电流大小为： 
.
（3）由于ab棒受安培力：FA=IBL=4.0×0.5×0.4N=0.8N，
导体棒匀速运动则外力为：F= FA=0.8N。
外力的功率为： 
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