Question

12．如图所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.8m，导轨左端所接的电阻R=3Ω，金属棒ab电阻r=1Ω，可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，ab在外力作用下以v=5m/s的速度向右匀速滑动，则金属棒上产生的感应电动势E为2V，通过电阻R的电流方向是P→M，金属棒所受安培力为0.2N．

Answer 1

分析 由公式E=BLv求出，金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势；根据右手定则判断感应电流的方向；由欧姆定律求得电路中电流，由F=BIL求得安培力．

解答 解：金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为：
E=BLv=0.5×0.8×5V=2V；
金属棒向右运动，磁场向里，根据右手定则可知，产生感应电流的方向由b→a，
所以R中的电流方向为P→M
根据闭合电路的欧姆定律可得电路中的电流为：
I=$\frac{E}{R+r}=\frac{2}{3+1}$A=0.5A，
金属棒ab所受的安培力为：
F_A=BIL=0.5×0.5×0.8N=0.2N；
故答案为：2，P→M，0.2．

点评 本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和右手定则；对于导体切割磁感应线产生的感应电动势可以根据E=BLv来计算．