Question

17．如图所示，两平行光滑导轨相距40cm，处在垂直向里磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，电阻R为1Ω，导线MN电阻不计，当MN在外力作用下以10m/s的速度向右匀速运动时．
（1）判断MN上感应电流的方向；
（2）求MN滑动时产生的感应电动势；
（3）求回路中感应电流的大小；
（4）求MN所受的磁场力的大小与方向．

Answer 1

分析 （1）根据右手定则判断MN上感应电流的方向；
（2）根据导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算公式计算感应电动势大小；
（3）由欧姆定律计算感应电流；
（4）根据F_安=BIL计算安培力大小，根据左手定则判断安培力的方向．

解答 解：（1）根据右手定则可知MN上感应电流的方向为N→M；
（2）导体棒向右运动，切割磁感线产生感应电动势：E=BLv
代入数据解得：E=0.1×0.4×10V=0.4V
（3）由欧姆定律得感应电流：$I=\frac{E}{R}=\frac{0.4}{1}A=0.4A$；
（4）导体棒所受安培力：F_安=BIL
代入数据解得：F_安=0.1×0.4×0.4N=0.016N；
根据左手定则可知安培力的方向向左．
答：（1）MN上感应电流的方向为N→M；
（2）MN滑动时产生的感应电动势为0.4V；
（3）回路中感应电流的大小为0.4A；
（4）MN所受的磁场力的大小0.016N，方向向左．

点评 本题考查了求电流、拉力、电压，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件即可正确解题；注意左手定则和右手定则的使用方法．