Question

12．如圖所示，在一個光滑金屬框架上垂直放置一根長l=0.4m的金屬棒ab，其電阻r=0.1Ω．框架左端的電阻R=0.4Ω．垂直框面的勻強磁場的磁感強度B=0.1T．用外力使棒ab以速度v=5m/s向右勻速移動．求：
（1）ab棒中產(chǎn)生的感應電動勢E？
（2）通過電阻R的電流I？
（3）外力F大小．

Answer 1

分析 （1）棒向右運動垂直切割磁感線，根據(jù)公式E=BLv求出感應電動勢ε．
（2）根據(jù)歐姆定律求解通過ab棒的電流I，由右手定則判斷感應電流的方向．
（3）ab棒兩端的電勢差等于R兩端的電壓，由歐姆定律求解；

解答 解：（1）ab棒中產(chǎn)生的感應電動勢為：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V
（2）通過ab棒的電流為：I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{0.2}{0.4+0.1}$A=0.4A，方向由b到a．
（3）根據(jù)平衡條件可知外力大小為：F=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N；
答：（1）ab棒中產(chǎn)生的感應電動勢為0.2V．
（2）通過ab棒的電流為0.4A，方向由b到a．
（3）外力大小為0.016N．

點評 本題關鍵要掌握感應電動勢公式E=BLv、歐姆定律、安培力等等電磁感應基本知識，即可正確解題．要注意明確二力平衡的應用．