Question

5．如图所示，设匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，光滑导轨的宽度L=0.30m，导体棒接入电路电阻R=0.50Ω（线框电阻和灵敏电流计内阻不计），导体棒向右匀速运动的速度v=5.0m/s，则产生的感应电动势为0.3V，感应电流为0.6A，为使导体棒ab保持向右匀速运动的外力大小为0.036N，外力做功功率为0.18W，感应电流的功率为0.18W．

Answer 1

分析 导体棒做匀速运动，已知速度大小v，由E=BLv求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流大小；
根据安培力公式可求出其大小，再由受力平衡可确定外力的大小．
在水平方向上，导线受到拉力和安培力，根据功率的公式可求出安培力的功率．

解答 解：导体棒ab切割磁感线，感应电动势为：E=BLv=0.3V
由闭合电路的欧姆定律有：$I=\frac{E}{R}=0.6A$
导体棒ab受到安培力为：F_安=BIL=0.036N 
由于导体棒ab匀速运动，满足：F=F_安
所以，作用在导体棒上的外力为：F=0.036N 
外力做功功率等于导体棒克服安培力的功率为：P_安=F_安v=0.18W
导体棒克服安培力的功率即为感应电流的功率，即为0.18W
故答案为：0.3V，0.6A，0.036N，0.18W，0.18W

点评 本题是导体在导轨上运动类型，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式结合研究．同时运用力的功率公式．