Question

如圖，是一個水平放置的導體框架．寬度L﹦1.00m，接有電阻R﹦0.50Ω，磁感應強度B﹦0.40T，方向如圖所示，今有導體棒ab橫放在框架上，并能無摩擦地沿擦地滑動，框架及導體棒ab的電阻不計，當ab以V﹦4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：
（1）導體棒ab上的感應電動勢E的大小．
（2）電路中感應電流I的大小．
（3）要維持棒ab勻速運動，外力F應為多大．

Answer 1

（1）導體ab垂直切割磁感線，產生的電動勢大小：
E=BLv=0.40×1.00×4.0V=1.60V…①
（2）導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：
I=

E

R

=

1.60

0.5

A=3.2A…②
（3）導體ab所受的安培力：
F=BIL=0.40×3.2×1.00N=1.28N…③
由于ab勻速運動，所以水平拉力：
F′=F=1.28N…④
答：（1）導體ab上的感應電動勢的大小為1.60V．
（2）電路中感應電流I的大小為3.2A．
（3）要維持棒ab勻速運動，外力F應為1.28N．