Question

如圖所示，在磁感應強度B=5T的勻強磁場中，放置兩根間距d=0.2m的平行光滑直導軌，左端有阻值R=9Ω的電阻及電鍵S，垂直導軌放置一根電阻為r=1Ω的金屬棒ab，棒與導軌良好接觸．現使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動，求：
（1）ab棒產生的感應電動勢大小；
（2）ab中感應電流的方向；
（3）閉合電鍵S后，ab棒所受安培力大小．

Answer 1

分析：（1）ab棒產生的感應電動勢大小由公式E=BLv求解．
（2）ab棒中感應電流方向根據右手定則判斷．
（3）運用歐姆定律求出感應電流的大小，由公式F=BIL求安培力的大小．

解答：解：（1）ab棒產生的感應電動勢 E=BLv=5×0.2×10V=10V
（2）ab棒中感應電流方向根據右手定則可知由 b→a
（3）由歐姆定律得：I=

E

R+r

=

10

9+1

A=1A
ab棒所受安培力 F=BIL=5×1×0.2N=1N
答：（1）ab棒產生的感應電動勢大小為10V．
（2）ab中感應電流的方向由b→a；
（3）閉合電鍵S后，ab棒所受安培力大小為1N．

點評：本題中ab相當于電源，掌握法拉第定律、右手定則、歐姆定律和安培力公式是解題的關鍵．