Question

【题目】如图所示，水平放置的两平行金属导轨相距L＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，导体棒ac(长为L)垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．当ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

(1)ac棒中感应电动势的大小；

(2)回路中感应电流的大小；

(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小．

Answer 1

【答案】(1) 0.80 V. (2) 4.0 A. (3) 0.80 N

【解析】

（1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度B、长度L、速度v，则公式E=BLv求出感应电动势．
（2）ab相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小．
（3）ab棒做匀速运动，水平外力F与安培力平衡，根据安培力公式F=BIL求解．

（1）根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为：
E=BLv=0.40×0.50×4.0V=0.80V
（2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为

由右手定则可知，回路中感应电流的方向为逆时针方向．
（3）当ab棒向右匀速运动时，ab棒中有由b向a的电流，根据左手定则可知ab棒所受的磁场力F安水平向左．为维持ab棒做匀速运动，应施加一个与F安等值反向的水平外力F．即F=F安=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N，方向水平向右．