Question

如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50m，电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直于框架平面，磁感应强度B=0.40T．

如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50m，电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直于框架平面，磁感应强度B=0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计．当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：（1）ab两点哪一点电势较高；（2）ab棒中产生的感应电动势大小；（3）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小．

Answer 1

（1）由右手定则得知，ab中感应电流方向从b到a，a端相当于电源的正极，电势较高．
（2）导体ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小为：
       E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80V，
（3）导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流为：
  I=

E

R+r

=

0.8

0.20

A=4.0A
导体ab所受的安培力：F=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N
由于ab匀速运动，所以水平外力 F′=F=0.80N
答：（1）a端电势较高；（2）ab棒中产生的感应电动势大小为0.80V；（3）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小为0.80N．