在一磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1 m的平行金屬導軌MN與PQ，導軌的電阻忽略不計.在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3 Ω的電阻，導軌上跨放著一根長為L=0.2 m，每米長電阻r=2.0 Ω的金屬棒ab，金屬棒與導軌正交放置，交點為c、d，當金屬棒以速度v=4.0 m/s向左勻速運動時，試求：

圖4-2-5

（1）電阻R中的電流大小和方向；

（2）使金屬棒做勻速運動的外力；

（3）金屬棒ab兩端點間的電勢差；

（4）ab棒向左勻速移動L′=0.5 m的過程中，通過電阻的電荷量.

解析：金屬棒向左勻速運動時，等效電路如圖所示，在閉合回路中，金屬棒的cd部分相當于電源，內(nèi)阻rcd=hr，電動勢Ecd=Bhv.

（1）根據(jù)歐姆定律，R中電流為I=0.4A

方向從N流向Q.

（2）使棒勻速運動的外力與安培力是一對平衡力，方向向左，大小為F=F安=BhI=0.4×0.1×0.5N=0.02N.

（3）金屬棒ab兩端的電勢差等于Uac+Ucd+Udb，

由于Ucd=IR=Ecd-Ircd，因此也可以寫成

Uab=Eab-Ircd=BLv-Ircd=0.5×0.2×4V-0.4×0.1×2V=0.32V.

（4）在ab勻速移動L′=0.5m的過程中，通過電阻的電荷量為

q=IΔt=Δt=Δt==C=5×10-2C.

答案：（1）I=0.4A方向從N流向Q（2）0.02N（3）0.32V（4）q=5×10-2C


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN與PQ，導軌的電阻忽略不計．在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻，導軌上跨放著一根長為L=0.2m，每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導軌正交，交點為c、d．當金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時，試求：
（1）電阻R中的電流強度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運動的外力；
（3）金屬棒c、d兩端點間的電勢差Ucd和a、b兩端點間的電勢差Uab．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導軌MN和PQ，導軌電阻忽略不計，在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻．導軌上跨放著一根長為L=0.2m，每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導軌正交放置，交點為c、d，當金屬棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做勻速運動時，試求：
（1）使金屬棒做勻速運動的拉力；
（2）回路中的發(fā)熱功率；
（3）金屬棒ab兩端點間的電勢差．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行光滑金屬導軌MN和PQ，導軌電阻忽略不計，在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻．導軌上跨放著一根長為L=0.2m，每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導軌正交放置，交點為c、d，當金屬棒在水平拉力作用下以速度v=4.0/s向左做勻速運動時，試求：
（1）電阻R中的電流強度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運動的拉力；
（3）金屬棒ab兩端點間的電勢差；
（4）回路中的發(fā)熱功率．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年廣東省珠海市高二下學期期末考試物理試卷（B卷）（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，在一磁感應強度B="0.5" T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距L＝0.2 m平行金屬導軌。在兩根導軌的左端連接一阻值R＝0.4 Ω的電阻（其余部分電阻忽略不計），導軌上有一根長為L的金屬棒AB與導軌正交放置。當金屬棒以速度v＝4.0 m/s向右做勻速運動時，求

（1）金屬棒AB切割磁場運動產(chǎn)生的感應電動勢
（2）電阻R中電流強度的大小和方向（向上或向下）
（3）使金屬棒做勻速運動的外力F

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