Question

如圖所示，水平固定放置的兩根平行光滑導(dǎo)軌MN、PQ，兩導(dǎo)軌間距L=0.50m，導(dǎo)軌間接有電阻R=0.50Ω．一導(dǎo)體棒ab垂直跨放在導(dǎo)軌上，現(xiàn)在力F的作用下在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)．已知除電阻R外，導(dǎo)體棒ab和導(dǎo)軌的電阻都可忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直框架平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T．導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，（g=10m/s²）求：
（1）ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；
（2）維持導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F的大小．

Answer 1

分析：由題，導(dǎo)線ab做勻速運(yùn)動(dòng)，已知速度大小v，由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，再由閉合電路歐姆定律可求出通過(guò)電阻的電流大小；
根據(jù)安培力公式可求出其大小，再由受力平衡可確定外力的大小．

解答：解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：
E=BLV=0.40×0.50×4.0=0.80V
（2）由歐姆定律有：
由I=

E

R

=

0.8

0.5

=1.6A
則有：F_安=BIL=0.4×1.6×0.5=0.32N
根據(jù)平衡條件得：F=F_安=0.32N
答：（1）ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為0.80V；
（2）維持導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F的大小為0.32N．

點(diǎn)評(píng)：本題是導(dǎo)體在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)類型，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力公式結(jié)合研究．