Question

【题目】如图所示，宽度为L＝0.20 m的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=0.1kg的导体棒MN与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，导轨与导体棒间的动摩擦因数μ=0.2。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动，运动速度v=20 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：

（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小和方向；

（2）作用在导体棒上的拉力的大小。

Answer 1

【答案】（1）2.0A，N到M（2）0.40N

【解析】

(1)导体棒产生的感应电动势为E=BLv=2.0V

感应电流为I=E/R=2.0A；根据右手定则，闭合回路中产生的感应电流的方向为从N到M；

(2)导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡

即有F=F安+μmg=BIL+μmg=0.40N