Question

如图所示，有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N，它们在同一水平面上，现加一匀强磁场，磁感应强度B=1T，磁场方向竖直向下，两导轨间距离L=0.05m，一质量m=0.01kg导体杆a、b垂直放在导轨上，ab杆和导轨电阻均不计，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.1．今以F的水平恒定拉力拉ab，使它以恒定速度v=4m/s向右运动，（g=10m/s²）求：
（1）在图中标出通过电阻R中的电流方向；
（2）流过电阻R的电流大小；
（3）水平的恒定拉力F的大小和方向．

Answer 1

分析：（1）根据右手定则判断ab棒中感应电流方向，即可得到通过电阻R中的电流方向；
（2）由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势E，由欧姆定律求出感应电流I；
（3）由F=BIL求出导体棒受到的安培力，导体杆做匀速运动，由平衡条件和安培力公式求出拉力的大小．判断出拉力的方向．

解答：解：（1）由右手定则判断得知：ab棒中感应电流方向由b到a，则电阻R中的电流方向由d到c，如图．
（2）ab棒产生的感应电动势为：
E=BLv=1×0.05×4V=0.2V
感应电流为：I=

E

R

=

0.2

0.5

A=0.4A
（3）因导体杆匀速运动，则根据平衡条件有：F=F_f+BIL=μmg+BIL=0.1×0.01×10+1×0.4×0.05=0.03N，方向向右．
答：（1）在图中标出通过电阻R中的电流方向由d到c  
（2）流过电阻R的电流大小为0.4A．  
（3）水平的恒定拉力F的大小为0.03N，方向向右．

点评：本题难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题，关键要掌握右手定则、法拉第定律、欧姆定律等电磁感应中常用的规律．