Question

12．如圖所示，在一個(gè)光滑金屬框架上垂直放置一根長(zhǎng)l=0.4m的金屬棒ab，其電阻r=0.1Ω．框架左端的電阻R=0.4Ω．垂直框面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.1T．用外力使棒ab以速度v=5m/s向右勻速移動(dòng)．求：
（1）ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E？
（2）通過(guò)電阻R的電流I？
（3）外力F大�。�

Answer 1

分析 （1）棒向右運(yùn)動(dòng)垂直切割磁感線，根據(jù)公式E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε．
（2）根據(jù)歐姆定律求解通過(guò)ab棒的電流I，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．
（3）ab棒兩端的電勢(shì)差等于R兩端的電壓，由歐姆定律求解；

解答 解：（1）ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V
（2）通過(guò)ab棒的電流為：I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{0.2}{0.4+0.1}$A=0.4A，方向由b到a．
（3）根據(jù)平衡條件可知外力大小為：F=BIL=0.1×0.4×0.4=0.016N；
答：（1）ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.2V．
（2）通過(guò)ab棒的電流為0.4A，方向由b到a．
（3）外力大小為0.016N．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv、歐姆定律、安培力等等電磁感應(yīng)基本知識(shí)，即可正確解題．要注意明確二力平衡的應(yīng)用．