Question

【題目】如圖所示，有一寬L=0．4m的矩形金屬框架水平放置，右端接一個阻值R=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長。垂直金屬框平面有一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1T。金屬桿ab質量m=0．1kg，電阻r=1Ω，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計。當桿受一水平恒定拉力F作用時剛好可以在框架上做勻速運動，速度大小為v=3m/s。求：

（1）金屬桿上的感應電動勢的大小；

（2）金屬桿兩端的電勢差；

（3）水平恒定拉力F的大小。

Answer 1

【答案】

【解析】

試題分析：（1）導體棒垂直切割磁感線，產生的感應電動勢大小為：E=BLv=1×0．4×3V=1．2V

（2）導體棒ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得體ab上感應電流為：

金屬桿兩端的電勢差：Uab=E-Ir=1．2-0．4×1V=0．8V

（3）導體受到的安培力：FA=BIL=1×0．4×0．4=0．16N；

則拉力為：F=FA=0．16N；