Question

【題目】光滑金屬導軌寬L=0.4m，電阻不計，均勻變化的磁場穿過整個軌道平面，如圖甲所示．磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示．金屬棒ab的電阻為1Ω，自t=0時刻起從導軌最左端以v0=1m/s的速度向右勻速運動，則1秒末回路中的電動勢為V，此時ab棒所受磁場力為N．

Answer 1

【答案】1.6；1.28
【解析】由圖乙知，1s末磁感應強度B=2T，ab棒產生的動生電動勢為：
E動=BLv=2×0.4×1V=0.8V，方向由b到a；
回路中感生電動勢為： ，由楞次定律知感生電動勢沿逆時針方向，所以回路中總的感應電動勢為：E=E動+E感=1.6V
回路中感應電流為： ，1s末ab棒所受磁場力為：F=BIL=2×1.6×0.4N=1.28N．
所以答案是：1.6；1.28．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解楞次定律的相關知識，掌握楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定，而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便．