Question

如圖所示，固定在水平面上的兩平行光滑軌道相距l=1m，左端用R=4Ω的電阻連接，一質量m=0.5kg的導體桿ab靜止放在軌道上，且與兩軌道垂直，整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上，現用水平恒力沿軌道向右拉導體桿，當移動距離s=2.5m時導體桿開始以8m/s的速度做勻速運動，軌道和導體桿的電阻均忽略不計．求：
（1）當導體桿勻速運動時，通過它的電流大小和方向；
（2）導體桿從靜止到剛開始勻速運動的過程中，通過電阻R上電量q．

Answer 1

（1）感應電動勢：E=Blv=2×1×8=16V，
感應電流：I=

E

R

=

16

4

=4A，
由右手定則可知，通過導體桿的電流由b流向a；
（2）由法拉第電磁感應定律得：

.

E

=

△Φ

△t

=

Bls

△t

，
感應電流：

.

I

=

. E

R

=

Bls

R

，
通過R的電荷量：q=

.

I

△t，
解得：q=

Bls

R

=

2×1×2.5

4

=1.25C；
答：（1）當導體桿勻速運動時，通過它的電流大小為4A，方向：由b流向a；
（2）導體桿從靜止到剛開始勻速運動的過程中，通過電阻R上電量為1.25C．