Question

如图所示，水平固定放置的两根平行光滑导轨MN、PQ，两导轨间距L=0.50m，导轨间接有电阻R=0.50Ω．一导体棒ab垂直跨放在导轨上，现在力F的作用下在导轨上匀速滑动．已知除电阻R外，导体棒ab和导轨的电阻都可忽略不计，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40T．导轨足够长．当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，（g=10m/s²）求：
（1）ab棒中产生的感应电动势大小；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小．

Answer 1

分析：由题，导线ab做匀速运动，已知速度大小v，由E=BLv求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流大小；
根据安培力公式可求出其大小，再由受力平衡可确定外力的大小．

解答：解：（1）根据法拉第电磁感应定律有：
E=BLV=0.40×0.50×4.0=0.80V
（2）由欧姆定律有：
由I=

E

R

=

0.8

0.5

=1.6A
则有：F_安=BIL=0.4×1.6×0.5=0.32N
根据平衡条件得：F=F_安=0.32N
答：（1）ab棒中产生的感应电动势大小为0.80V；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小为0.32N．

点评：本题是导体在导轨上运动类型，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式结合研究．