Question

12．如图所示，水平金属导轨与一定值电阻R=4Ω相联，一电阻为r=1Ω的金属杆ab以v=5m/s的速度在导轨上垂直切割磁感线向右匀速运动，若导轨宽为L=1m，匀强磁场B=2T，导轨电阻不计．求：
（1）R中的电流大小？
（2）金属杆ab受到的磁场力大小？
（3）金属杆ab受到的磁场力方向？

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电流．
（2）由安培力公式求出安培力大小．
（3）由左手定则判断出安培力的方向．

解答 解：（1）感应电动势：E=BLv=2×1×5=10V，
电流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{10}{4+1}$=2A；
（2）安培力：F=BIL=2×2×1=4N；
（3）由左手定则可知，ab杆受到的安培力：水平向左；
答：（1）R中的电流大小为2A．
（2）金属杆ab受到的磁场力大小为4N；
（3）金属杆ab受到的磁场力方向：水平向左．

点评 本题是电磁感应与电路、理想相结合的综合题，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式与左手定则可以解题，本题是一道基础题．