Question

5．水平放置的导体框架，宽L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计．当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：
（1）ab棒中产生的感应电动势大小；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感应电动势；
（2）由欧姆定律求出电路中电流，由安培力公式F=BIL求出安培力，由平衡条件求出外力F的大小．

解答 解：（1）ab棒中产生的感应电动势：E=BLv=0.4×0.5×4=0.8V；
（2）感应电流大小为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.8}{0.2}$A=4A
导体棒ab受到的安培力：F_B=BIL=0.4×4×0.5N=0.8N，
导体棒做匀速运动，由平衡条件得：
外力 F=F_B=0.8N；
答：
（1）ab棒中产生的感应电动势大小为0.8V；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小为0.8N．

点评 本题考查了感应电动势、外力、判断金属棒的运动性质，应用E=BLv、安培力公式、平衡条件即可正确解题．