Question

光滑 M 形导轨，竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中，已知导轨宽L=0.5m，磁感应强度B=0.2T．有阻值为0.5W的导体棒AB紧挨导轨，沿着导轨由静止开始下落，如图所示，设串联在导轨中的电阻R阻值为2Ω，其他部分的电阻及接触电阻均不计．问：
（1）导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向．
（2）当导体棒AB的速度为5m/s（设并未达到最大速度）时，其感应电动势和感应电流的大小各是多少？

Answer 1

分析：（1）根据右手定则判断感应电流的方向，由左手定则判断AB所受的磁场力方向．
（2）根据切割产生的感应电动势公式E=BLv求解感应电动势，由欧姆定律求解感应电流的大小．

解答：解：（1）AB向下切割磁感线，则由右手定则判断可知：AB产生的感应电流方向是A→B，由左手定则判断得知，AB所受的磁场力方向竖直向上．
（2）当导体棒AB的速度为v=5m/s（设并未达到最大速度）时，其感应电动势：?=BLv=0.2×0.5×5=0.5 V  
感应电流为：I=

ε

R+r

=

0.5

2.5

(A)=0.2(A)
答：（1）导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向是A→B，AB所受的磁场力方向竖直向上．．
（2）当导体棒AB的速度为5m/s（设并未达到最大速度）时，其感应电动势和感应电流的大小各0.5V和0.2A．

点评：电磁感应中右手定则和左手定则运用时，要注意适用的条件，不能搞乱．