题目内容
11．
如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.50m，左端接一电阻R=0.20Ω，磁感应强度B=0.40T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=4.0m/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和方向；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．
分析 （1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，根据公式E=BLv求出感应电动势；
（2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；
（3）ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解．
解答 解：
（1）根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为
E=Blv
代入数据知
E=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V
（2）感应电流大小为I=$\frac{E}{R}$
即I=$\frac{0.80}{0.20}$ A=4.0 A
方向：从b 到a
（3）由于ab棒受安培力F=IlB
代入数据知：F=4.0×0.50×0.40 N=0.8 N
根据平衡条件知水平外力F′=F=0.8N
答：（1）ab棒中感应电动势的大小为0.8V；
（2）路中感应电流的大小为4.0A，方向为从b到a；
（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小为0.8N．
点评 本题是电磁感应、电路和磁场知识的综合，考查分析和解决综合题的能力．
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1．
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