Question

【题目】如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.50m，左端接一电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，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=4.0m/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；
（2）回路中感应电流的大小和方向；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为

E=Blv

代入数据知

E=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V

（2）解：感应电流大小为I=

即I= A=4.0 A

方向：从b 到a

（3）解：由于ab棒受安培力F=IlB

代入数据知：F=4.0×0.50×0.40 N=0.8 N

根据平衡条件知水平外力F′=F=0.8N

【解析】（1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，根据公式E=BLv求出感应电动势；（2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；（3）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．