Question

【题目】如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l=0.50m，左端接一电阻R=0.20欧，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦的沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

（1）ab棒中感应点动势的大小；
（2）回路中感应电流的大小；
（3）ab棒中哪端电势高；
（4）维持ab棒做匀速运动的水平外力F．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为：E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.8 V

（2）解：感应电流大小为：I= A=4A

（3）解：杆ab向右运动，磁场的方向向下，由右手定则可知，感应电流的方向由b流向a，所以a端的电势高．

（4）解：由于ab棒受安培力：FA=BIl=0.40×4×0.50N=0.8N；

导体棒匀速运动，拉力和安培力平衡，故外力的大小为0.8N；

【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，根据公式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）由右手定则判断出电动势的高低关系；（4）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．
【考点精析】通过灵活运用电磁感应与电路和电磁感应与力学，掌握用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；画等效电路；运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解；用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；求回路中电流强度；分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）；列动力学方程或平衡方程求解即可以解答此题．