Question

如图所示，固定在水平面上的两平行光滑轨道相距l=1m，左端用R=4Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆ab静止放在轨道上，且与两轨道垂直，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平恒力沿轨道向右拉导体杆，当移动距离s=2.5m时导体杆开始以8m/s的速度做匀速运动，轨道和导体杆的电阻均忽略不计．求：
（1）当导体杆匀速运动时，通过它的电流大小和方向；
（2）导体杆从静止到刚开始匀速运动的过程中，通过电阻R上电量q．

Answer 1

（1）感应电动势：E=Blv=2×1×8=16V，
感应电流：I=

E

R

=

16

4

=4A，
由右手定则可知，通过导体杆的电流由b流向a；
（2）由法拉第电磁感应定律得：

.

E

=

△Φ

△t

=

Bls

△t

，
感应电流：

.

I

=

. E

R

=

Bls

R

，
通过R的电荷量：q=

.

I

△t，
解得：q=

Bls

R

=

2×1×2.5

4

=1.25C；
答：（1）当导体杆匀速运动时，通过它的电流大小为4A，方向：由b流向a；
（2）导体杆从静止到刚开始匀速运动的过程中，通过电阻R上电量为1.25C．