Question

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．
（1）ab中的感應電動勢為多少
（2）ab中電流的方向
（3）若定值電阻R=3.0Ω，導體棒的電阻r=1.0Ω，則電路中的電流為多少，ab兩端的電壓是多少．

Answer 1

分析：（1）根據E=BLv求出ab棒切割產生的感應電動勢．
（2）根據右手右手定則判斷ab中的電流方向．
（3）根據閉合電路歐姆定律求出電路中的電流和外電壓．

解答：解：（1）ab棒切割產生的感應電動勢：E=BLv=0.4×0.5×10V=2V．
（2）根據右手定則得，ab棒中的電流方向從b到a．
（3）根據閉合電路歐姆定律，I=

E

R+r

=

2

3+1

A=0.5A．
ab兩端的電壓：U=IR=1.5V．
答：（1）ab中的感應電動勢為2V．
（2）ab棒中的電流方向從b到a．
（3）電路中的電流為0.5A，ab兩端的電壓為1.5V．

點評：解決本題的關鍵掌握切割產生的感應電動勢公式，以及會運用右手定則判斷感應電流的方向．