题目内容
如图所示，电阻r=1Ω的导体棒ab在水平面内的光滑导线框上运动，线框宽l=0.5m，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T，线框电阻不计，小灯泡L标有“1.5V 6W”字样．求：（1）当导体棒ab向左匀速运动时，通过小灯泡L的电流方向如何？
（2）若导体棒向左匀速运动的速度大小为v=6m/s，则它产生的感应电动势为多大？
（3）若要使小灯泡正常发光，则导体棒应以多大的速度运动？
分析：（1）当导体棒ab向左匀速运动时切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向．
（2）根据公式E=Blv求解导体棒产生的感应电动势．
（3）小灯泡正常发光时，电路中电流等于额定电流，导体棒相当于电源，灯泡是外电路，根据闭合电路欧姆定律求出导体棒产生的感应电动势，由公式E=Blv求解速度．
（2）根据公式E=Blv求解导体棒产生的感应电动势．
（3）小灯泡正常发光时，电路中电流等于额定电流，导体棒相当于电源，灯泡是外电路，根据闭合电路欧姆定律求出导体棒产生的感应电动势，由公式E=Blv求解速度．
解答：解：
（1）根据右手定则，可判定通过小灯泡L的电流方向为c→d．
（2）根据E=Blv得：感应电动势为 E=0.4×0.5×6=1.2（V）
（3）若小灯泡正常发光，灯泡的电压为 UL=1.5V
电路中的电流为 I=IL=
=
=0.4（A）
导体棒ab在磁场中切割磁感线运动相当于一个电源，内阻r=1Ω
则内电压为 U内=Ir=0.4×1=0.4（V）
根据闭合电路欧姆定律有 E=U内+UL=1.5V+0.4V=1.9V
导体棒 ab产生的感应电动势为 E=Blv
则得：v=
=
=9.5（m/s）
答：
（1）当导体棒ab向左匀速运动时，通过小灯泡L的电流方向c→d．
（2）若导体棒向左匀速运动的速度大小为v=6m/s，它产生的感应电动势为1.2V．
（3）若要使小灯泡正常发光，导体棒应以9.5m/s的速度运动．
（1）根据右手定则，可判定通过小灯泡L的电流方向为c→d．
（2）根据E=Blv得：感应电动势为 E=0.4×0.5×6=1.2（V）
（3）若小灯泡正常发光，灯泡的电压为 UL=1.5V
电路中的电流为 I=IL=
| PL |
| UL |
| 0.6 |
| 1.5 |
导体棒ab在磁场中切割磁感线运动相当于一个电源，内阻r=1Ω
则内电压为 U内=Ir=0.4×1=0.4（V）
根据闭合电路欧姆定律有 E=U内+UL=1.5V+0.4V=1.9V
导体棒 ab产生的感应电动势为 E=Blv
则得：v=
| E |
| Bl |
| 1.9 |
| 0.4×0.5 |
答：
（1）当导体棒ab向左匀速运动时，通过小灯泡L的电流方向c→d．
（2）若导体棒向左匀速运动的速度大小为v=6m/s，它产生的感应电动势为1.2V．
（3）若要使小灯泡正常发光，导体棒应以9.5m/s的速度运动．
点评：本题是电磁感应与电路知识的综合，它们联系的纽带是感应电动势，要熟练运用法拉第定律、右手定则和欧姆定律进行分析和求解．
练习册系列答案
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