Question

如圖所示，有一對與電阻R=0.5Ω相連的平行導軌M和N，它們在同一水平面上，現加一勻強磁場，磁感應強度B=1T，磁場方向豎直向下，兩導軌間距離L=0.05m，一質量導體桿a、b垂直放在導軌上，ab桿和導軌電阻均不計，ab與導軌間動摩擦因數。今以F的水平恒定拉力拉ab，使它以恒定速度向右運動，（g=10m/s²）

求：（1）在圖中標出通過電阻R中的電流方向；
（2）流過電阻R的電流大小；
（3）水平的恒定拉力F的大小和方向。

Answer 1

（1）通過電阻R中的電流方向由d到c，如下圖所示 

（2） 0.4A   （3）0.03N  方向向右

試題分析：（1）由楞次定律可得，導體桿向右運動時通過電阻R的電流方向為由d到c，如下圖所示

（2）由導體切割磁感線產生感應電動勢可得

由歐姆定律知
聯立兩式可得
（3）導體桿向右勻速運動，受摩擦力，方向向左
由左手定則可知導體桿受安培力,方向向左
由平衡條件可得水平恒定拉力為

解得F=0.03N,方向向右
點評：關鍵掌握閉合電路歐姆定律以及切割產生的感應電動勢，切割磁感線的導體相當于電源，由楞次定律（或右手定則）判斷感應電流方向，由平衡條件列方程求拉力。