Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m，左端接一電阻R=0.20歐，磁感應(yīng)強度B=0.40T的勻強磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦的沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab以=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：

（1）ab棒中感應(yīng)點動勢的大小；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小；
（3）ab棒中哪端電勢高；
（4）維持ab棒做勻速運動的水平外力F．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ac棒中的感應(yīng)電動勢為：E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.8 V

（2）解：感應(yīng)電流大小為：I= A=4A

（3）解：桿ab向右運動，磁場的方向向下，由右手定則可知，感應(yīng)電流的方向由b流向a，所以a端的電勢高．

（4）解：由于ab棒受安培力：FA=BIl=0.40×4×0.50N=0.8N；

導(dǎo)體棒勻速運動，拉力和安培力平衡，故外力的大小為0.8N；

【解析】（1）導(dǎo)體垂直切割磁感線，由磁感應(yīng)強度B、長度L、速度v，根據(jù)公式E=BLv求出感應(yīng)電動勢；（2）ab相當(dāng)于電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流大小；（3）由右手定則判斷出電動勢的高低關(guān)系；（4）ab棒做勻速運動，水平外力F與安培力平衡，根據(jù)安培力公式F=BIL求解．
【考點精析】通過靈活運用電磁感應(yīng)與電路和電磁感應(yīng)與力學(xué)，掌握用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向；畫等效電路；運用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解；用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向；求回路中電流強度；分析研究導(dǎo)體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列動力學(xué)方程或平衡方程求解即可以解答此題．