Question

如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0

如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能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棒中产生的感应电动势大小；（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小；（3）若将外力F突然减小到F′，简要论述导体ab以后的运动情况．

Answer 1

（1）感应电动势：E=BLv=0.4×0.5×4=0.8V；
（2）导体棒受到的安培力：
F_B=BIL=

B2L2v

R

=

0．42×0．52×4

0.2

=0.8N，
导体棒做匀速运动，由平衡条件得：
外力为：F=F_B=0.8N；
（3）安培力F_B=0.8N，外力突然减小到F′＜F_B，
导体棒将做减速运动，随速度v的减小，安培力F_B=

B2L2v

R

减小，
金属棒受到的合力减小，加速度减小，金属棒做加速度减小的减速运动，
当安培力减小到与外力相等时，金属棒做匀速运动．
答：（1）ab棒中产生的感应电动势大小为0.8V；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小为0.8N；
（3）金属棒先做加速度减小的减速运动，后做匀速运动．