题目内容
【题目】如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.50 m , 左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面.导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:![]()
(1)ab棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)ab棒中哪端电势高;
(4)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小.
【答案】
(1)
ab棒中的感应电动势为E=Blv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V.
(2)
感应电流的大小为 ![]()
(3)
ab相当于电源,根据右手定则知,a端电势高
(4)
ab棒受安培力F安=BIl=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N,由于ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动,故外力F=F安=0.80 N,方向与安培力方向相反
【解析】本题考查法拉第电磁感应定律中导体切割磁感线运动的情况,结合欧姆定律求感应电流,匀速运动时,棒是平衡状态F=F安。
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