Question

【題目】如圖所示處于同一平面內(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，電阻為R，回路中其他電阻不計。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。當導(dǎo)體棒 ab 受水平外力的作用以速度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

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（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