Question

如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長l＝0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝0.4T�，F(xiàn)在在導(dǎo)體棒ab上施加一個水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運動時，求：

（1）ab中的感應(yīng)電動勢多大？

（2）ab中電流的方向如何？

（3）若定值電阻R＝3.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝1.0Ω，多大？

Answer 1

（1）  2V       （2）ab中感應(yīng)電流的方向由b指向a。（3）0.1N

   

解析:

（1）由題意可知，直導(dǎo)線切割磁感線的有效長度l=0.5m，

           直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BlV=0.4×0.5×10V=2V

      （2）由右手定則可知，ab中感應(yīng)電流的方向由b指向a。

      （3）電路中總電阻R_總= R+r=3Ω+1Ω=4Ω

           電路中電流I=E/（R+r）=2/4A=0.5A

           ∵導(dǎo)體棒在磁場中受到的安培力F_安=BIl=0.4×0.5×0.5N=0.1N

         又∵導(dǎo)體棒做勻速運動

           ∴F=F_安=0.1 N