Question

如图9-5所示，一水平放置的平行导体框宽度L=0.50 m，接有电阻R=0.20 Ω，磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下.今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，试求：

图9-5

（1）导体ab上的感应电动势的大小.

（2）要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平外力多大，方向怎样？

（3）电阻R上产生的焦耳热功率为多少？

Answer 1

思路点拨：根据公式E=BLv求出导体ab做切割磁感线运动产生的感应电动势，导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律即可求出感应电流，即可求出电阻R上产生的焦耳热.

解析：（1）导体ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小为E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V.

（2）导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流I== A=4.0 A，导体ab所受的安培力F=BIL=0.40×0.50×4.0 N=0.8 N，由于ab匀速运动，所以水平拉力F′=F=0.8 N，方向水平向右.

（3）R上的焦耳热功率：P=I²R=4.0²×0.20 W=3.2 W.

答案：（1）0.8 V  （2）0.8 N,方向水平向右  （3）3.2 W