题目内容
如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．求：（1）ab中的感应电动势多大？
（2）ab中电流的方向如何？
（3）若定值电阻R=3.0Ω，导体棒的电阻r=1.0Ω，则电路中的电流多大？ab两端的电压多大？
（4）导体棒ab所受的安培力多大？方向如何？
分析：（1）由法拉第电磁感应定律求解ab中的感应电动势
（2）由右手定则判断ab中电流的方向
（3）由闭合电路欧姆定律求解电路中的电流和ab两端的电压
（4）导体棒ab所受的安培力F=BIL，方向如何由左手定则判断
（2）由右手定则判断ab中电流的方向
（3）由闭合电路欧姆定律求解电路中的电流和ab两端的电压
（4）导体棒ab所受的安培力F=BIL，方向如何由左手定则判断
解答：解：（1）由法拉第电磁感应定律得：E=Blv=0.4×0.5×10V=2V
（2）由右手定则判断ab中电流的方向为从b向a
（3）由闭合电路欧姆定律得：I=
=
A=0.5A
Uab=IR=0.5×3V=1.5V
（4）导体棒ab所受的安培力F=BIl=0.4×2×0.5N=0.4N，方向向左
答：（1）ab中的感应电动势2V（2）ab中电流的方向从b向a（3）电路中的电流2A，ab两端的电压1.5V（4）导体棒ab所受的安培力0.4N，方向向左
（2）由右手定则判断ab中电流的方向为从b向a
（3）由闭合电路欧姆定律得：I=
| E |
| R+r |
| 2 |
| 3+1 |
Uab=IR=0.5×3V=1.5V
（4）导体棒ab所受的安培力F=BIl=0.4×2×0.5N=0.4N，方向向左
答：（1）ab中的感应电动势2V（2）ab中电流的方向从b向a（3）电路中的电流2A，ab两端的电压1.5V（4）导体棒ab所受的安培力0.4N，方向向左
点评：本题是电磁感应与闭合电路知识、力学知识的综合，产生电磁感应的导体相当于电源，安培力的作用效果是阻碍物体的运动，安培力的负功等于产生的电能
练习册系列答案
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