Question

9．如图，一个水平放置的导体框架，宽度L=2m，接有电阻R=4Ω，设匀强磁场和框架平面垂直，磁感应强度B=1T，方向如图．今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab受到一平行于导轨的水平外力F而以v=4m/s的速度向右匀速滑动时，试求：
（1）导体ab上的感应电动势的大小
（2）流过导体棒ab的电流的大小I和方向
（3）水平外力F的大小和方向．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv可以求出感应电动势；
（2）由欧姆定律可以求出电流，由右手定则可以判断出电流方向；
（3）由安培力公式求出安培力大小，由左手定则判断出其方向，然后由平衡条件求出拉力．

解答 解：（1）感应电动势为：E=BLv=1×2×4=8V；
（2）电流为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{8}{4}$=2A，
由右手定则可知方向从b指向a；
（3）安培力为：F_安=BIL=1×2×2=4N，
由左手定则可知，安培力方向为水平向左，
由平衡条件得：F_安=F=4N，方向为水平向右；
答：（1）导体ab上的感应电动势的大小为8V；
（2）流过导体棒ab的电流的大小I为2A，方向为由b流向a；
（3）水平外力F的大小为4N，方向为水平向右．

点评 本题考查了求感应电动势、求电流、求拉力，分析清楚过程是正确解题的关键，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式即可解题．