Question

光滑 M 形導軌，豎直放置在垂直于紙面向里的勻強磁場中，已知導軌寬L=0.5m，磁感應強度B=0.2T．有阻值為0.5W的導體棒AB緊挨導軌，沿著導軌由靜止開始下落，如圖所示，設串聯在導軌中的電阻R阻值為2Ω，其他部分的電阻及接觸電阻均不計．問：
（1）導體棒AB在下落過程中，產生的感應電流的方向和AB棒受到的磁場力的方向．
（2）當導體棒AB的速度為5m/s（設并未達到最大速度）時，其感應電動勢和感應電流的大小各是多少？

Answer 1

分析：（1）根據右手定則判斷感應電流的方向，由左手定則判斷AB所受的磁場力方向．
（2）根據切割產生的感應電動勢公式E=BLv求解感應電動勢，由歐姆定律求解感應電流的大小．

解答：解：（1）AB向下切割磁感線，則由右手定則判斷可知：AB產生的感應電流方向是A→B，由左手定則判斷得知，AB所受的磁場力方向豎直向上．
（2）當導體棒AB的速度為v=5m/s（設并未達到最大速度）時，其感應電動勢：?=BLv=0.2×0.5×5=0.5 V  
感應電流為：I=

ε

R+r

=

0.5

2.5

(A)=0.2(A)
答：（1）導體棒AB在下落過程中，產生的感應電流的方向是A→B，AB所受的磁場力方向豎直向上．．
（2）當導體棒AB的速度為5m/s（設并未達到最大速度）時，其感應電動勢和感應電流的大小各0.5V和0.2A．

點評：電磁感應中右手定則和左手定則運用時，要注意適用的條件，不能搞亂．