Question

两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m，导轨两端分别接有R 1 =10Ω，R 2 =2.5Ω的电阻，导轨上其他电阻忽略不

两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m，导轨两端分别接有R 1 =10Ω，R 2 =2.5Ω的电阻，导轨上其他电阻忽略不计．磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外，如图所示，导轨上有一根电阻为1.0Ω的导体杆MN，不计伸出导轨的长度，当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时，（1）MN杆产生的感应电动势大小为多少，哪一端电势较高？（2）用电压表测杆两端MN间电压时，电表的示数为多少？（3）杆所受的安培力的大小为多少？方向怎样？

Answer 1

（1）杆在做切割磁感线的运动，由E=Bdv代入数值E=0.2×0.6×5V=0.6V， 由右手定则可得到M端的电势高； （2）电压表测得的是电路的外电压， 由闭合电路欧姆定律得： I= E R 外 +r    ①， 其中 R 外 = R 1 R 2 R 1 + R 2 = 10×2.5 10+2.5 Ω=2.0Ω   ② ①②联立得： I= 0.6 2.0+1.0 A=0.2A ， 由欧姆定律得：U MN =IR 外 =0.2×2V=0.4V （3）由安培力公式得：F=BId=0.2×0.2×0.6N=0.024N 左手定则判定F的方向为向右