Question

如图所示，在置于匀强磁场中的U型导轨上，导体棒MN在恒定外力F的作用下以速度v=4m/s向右匀速运动，已知磁场的磁感应强度B=1T，方向垂直导轨平面（纸面）向外，导轨间距L=1m，电路中的电阻R=0.5Ω，MN的有效电阻为r=0.5Ω，其余部分电阻不计．则导体棒MN中感应电动势E=

4

V，外力F的功率=

16

W．

Answer 1

分析：1、由公式E=BLv可以求出感应电动势；
2、由欧姆定律可以求出感应电流；有安培力公式可以计算出安培力大小，由于导体棒做匀速运动，所以外力等于安培力，所以外力的功率P=FV=F_安v．

解答：解：（1）根据法拉第电磁感应定律，导体棒MN产生的感应电动势为：E=BLv=1×1×4V=4V
（2）根据闭合电路的欧姆定律，导体棒中的电流为：I=

E

R+r

=

4

0.5+0.5

A=4A
则导体棒受到的安培力为：F_安=BIL=1×4×1N=4N
由于导体棒MN向右匀速运动，所以外力等于安培力为：F=F_安=4N
所以外力F的功率为：P=FV=4×4W=16W．
故答案为：4，16．

点评：熟练应用公式E=BLv、P=Fv，本题难度不大，是一道中档题题．