Question

12．如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．用外力使棒ab以速度v=5m/s向右匀速移动．求：
（1）ab棒中产生的感应电动势E？
（2）通过电阻R的电流I？
（3）外力F大小．

Answer 1

分析 （1）棒向右运动垂直切割磁感线，根据公式E=BLv求出感应电动势ε．
（2）根据欧姆定律求解通过ab棒的电流I，由右手定则判断感应电流的方向．
（3）ab棒两端的电势差等于R两端的电压，由欧姆定律求解；

解答 解：（1）ab棒中产生的感应电动势为：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V
（2）通过ab棒的电流为：I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{0.2}{0.4+0.1}$A=0.4A，方向由b到a．
（3）根据平衡条件可知外力大小为：F=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N；
答：（1）ab棒中产生的感应电动势为0.2V．
（2）通过ab棒的电流为0.4A，方向由b到a．
（3）外力大小为0.016N．

点评 本题关键要掌握感应电动势公式E=BLv、欧姆定律、安培力等等电磁感应基本知识，即可正确解题．要注意明确二力平衡的应用．