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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?
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.
練習冊系列答案
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(1)導體棒AB在下落過程中,AB棒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5 m/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;

(3)當導體棒AB最終勻速下落時,其感應電流的大小是多少.(重力加速度取10 m/s2)

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(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?

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(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?

 

 

 

 

 

 

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 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0.5Ω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:

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(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?

 

 

 

 

 

 

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