Question

【題目】如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行光滑金屬導軌MN和PQ，它們的電阻忽略不計，在M和P之間接有阻值R為4Ω的定值電阻，現(xiàn)有一質(zhì)量m為0.5kg的導體棒ab，長L=0.5m，其電阻r為1.0Ω，與導軌接觸良好，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=1T，現(xiàn)使導體棒ab以v=8m/s的速度向右做勻速運動。求：

(1)導體棒ab中電流的方向；

(2)ab兩端電壓U；

(3)導體棒ab所受的外力大小。

Answer 1

【答案】（1）b→a（2）U=3.2V（3）0.4N

【解析】

由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向，由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出電壓；由安培力公式求出安培力，由平衡條件求出外力；

解：（1）由右手定則：導體棒ab中感應(yīng)電流的方向：從b→a；

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=BLv

解得E=4V

根據(jù)閉合電路歐姆定律

解得I=0.8A

根據(jù)歐姆定律U=IR

解得U=3.2V

（3）F安=BIL

解得F=0.4N

導體棒ab勻速運動，F=F安=0.4N