Question

如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻．導體棒ab長l=0.5m，其電阻為r，與導軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.4T．現使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動．則ab中的感應電動勢為

 

，ab中電流的方向

 

，若定值電阻R=3.0Ω，導體棒的電阻r=1.0Ω，則電路中的電流為

 

，ab兩端的電壓是

 

．

Answer 1

分析：由法拉第電磁感應定律求解ab中的感應電動勢；由右手定則判斷ab中電流的方向；由閉合電路歐姆定律求解電路中的電流和ab兩端的電壓．

解答：解：由法拉第電磁感應定律得：E=Blv=0.4×0.5×10V=2V
由右手定則判斷ab中電流的方向為從b→a．
由閉合電路歐姆定律得：I=

E

R+r

=

2

3.0+1.0

A=0.5A
ab兩端的電壓為：U_ab=IR=0.5×3V=1.5V
故答案為：2V；b→a；0.5A；1.5V

點評：本題是電磁感應與閉合電路知識、力學知識的綜合，產生電磁感應的導體相當于電源，安培力的作用效果是阻礙物體的運動，安培力的負功等于產生的電能