Question

如圖9-5所示，一水平放置的平行導體框寬度L=0.50 m，接有電阻R=0.20 Ω，磁感應強度B=0.40 T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下.今有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框架滑動，框架及導體ab電阻不計，當ab以v=4.0 m/s的速度向右勻速滑動時，試求：

圖9-5

（1）導體ab上的感應電動勢的大小.

（2）要維持ab向右勻速運動，作用在ab上的水平外力多大，方向怎樣？

（3）電阻R上產生的焦耳熱功率為多少？

Answer 1

思路點撥：根據公式E=BLv求出導體ab做切割磁感線運動產生的感應電動勢，導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律即可求出感應電流，即可求出電阻R上產生的焦耳熱.

解析：（1）導體ab垂直切割磁感線，產生的電動勢大小為E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V.

（2）導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流I== A=4.0 A，導體ab所受的安培力F=BIL=0.40×0.50×4.0 N=0.8 N，由于ab勻速運動，所以水平拉力F′=F=0.8 N，方向水平向右.

（3）R上的焦耳熱功率：P=I²R=4.0²×0.20 W=3.2 W.

答案：（1）0.8 V  （2）0.8 N,方向水平向右  （3）3.2 W