Question

如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20欧，磁感应强度…

如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20欧，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦的沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求（1）ab棒中感应点动势的大小（2）回路中感应电流的大小（3）ab棒中哪端电势高（4）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小

Answer 1

解：
（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为
E=BLυ=0.40×0.50×4.0V=0.80V
（2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为 I= ER= 0.800.20A=4.0A
由右手定则可知，回路中感应电流的方向为aMRPca（或逆时针方向）
（4）当ac棒向右匀速运动时，ac棒中有由c向a的电流，根据左手定则可知ac棒所受的磁场力F安水平向左．为维持ac棒做匀速运动，应施加一个与F安等值反向的水平外力F．即
F=F安=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N
方向水平向右
答：（1）ac棒中感应电动势的大小为0.8V；
（2）回路中感应电流的大小为4A，方向aMRPca；
（4）维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小0.80N，方向水平向右．