Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導軌相距l＝0.50 m ， 左端接一電阻R＝0.20 Ω，磁感應強度B＝0.40 T 的勻強磁場方向垂直于導軌平面．導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：

（1）ab棒中感應電動勢的大小；
（2）回路中感應電流的大小；
（3）ab棒中哪端電勢高；
（4）維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大小．

Answer 1

【答案】
（1）

ab棒中的感應電動勢為E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V.

（2）

感應電流的大小為

（3）

ab相當于電源，根據右手定則知，a端電勢高

（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的速度水平向右勻速滑動，故外力F=F安=0.80 N,方向與安培力方向相反

【解析】本題考查法拉第電磁感應定律中導體切割磁感線運動的情況，結合歐姆定律求感應電流，勻速運動時，棒是平衡狀態F=F安。