Question

【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬導軌MN和PQ,相距L=0.50 m,導軌左端接一電阻R=0.20 Ω,磁感應強度B=0.40 T的勻強磁場方向垂直于導軌平面,導體棒ac垂直導軌放置,并能無摩擦地沿導軌滑動,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計.當ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時,求:

(1)ac棒中感應電動勢的大小;

(2)回路中感應電流的大小和方向;

(3)維持ac棒做勻速運動的水平外力F的大小和方向.

Answer 1

【答案】(1)0.80 V　(2)4.0 A　(3)0.80 N，方向水平向右

【解析】

試題（1）根據法拉第電磁感應定律，ac棒中的感應電動勢為

E=BLυ=0．80×0．50×4．0V=1．6V

（2）根據閉合電路歐姆定律，感應電流大小為由右手定則可知，回路中感應電流的方向為aMRPca（或逆時針方向）

（3）當ac棒向右勻速運動時，ac棒中有由c向a的電流，根據左手定則可知ac棒所受的磁場力F安水平向左．為維持ac棒做勻速運動，應施加一個與F安等值反向的水平外力F．即F=F安=BIL=0．80×2×0．50N=0．80N ，方向水平向右