Question

如圖，處于同一水平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，相距為L，左端連接有阻值為R的電阻。一導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，電阻值也為R，回路中其余電阻不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。
當(dāng)導(dǎo)體棒ab受水平外力作用以速度v勻速向右滑動時，求：
(1)導(dǎo)體棒中的電流大小及方向。
(2)導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率。
(3)水平外力F的大小和方向。

Answer 1

（1）（2）（3）

（1）根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒中的電流方向為b流向a    (2分)
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=BvL         ①    (2分)
則導(dǎo)體棒中的電流大小    ②  (2分)
（2）導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率     ③ (2分)
聯(lián)立②③可解得：    ④       (2分)
（3）由于導(dǎo)體棒ab勻速運動，故水平外力F等于安培力F_安
則水平外力F=F_安 =ILB=   ⑤  (3分)
方向水平向右(1分)
本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，首先求出感應(yīng)電動勢把本題轉(zhuǎn)化為恒定電流問題，由閉合電路歐姆定律求解