Question

如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间

如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻导体棒ab其电阻为r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T，现使ab以V=10m/s的速度向右做匀速运动．求：（1）ab中的感应电动势多大？（2）ab中的电流的方向如何？ab棒所受安培力方向如何？（3）若定值电阻R=3.0Ω，导体棒的电阻r=1.0Ω，则电路中的电流多大？R上消耗电功率多大？

Answer 1

（1）感应电动势：E=BLv=0.4×0.5×10=2V；
（2）由右手定则可知，感应电流由b流向a，
由左手定则可知，ab受到的安培力水平向左；
（3）感应电流：I=

E

R+r

=

2

3+1

=0.5A，
R消耗的电功率：P=I²R=0.5²×3=0.75W；
答：（1）ab中的感应电动势为2V；
（2）ab中的电流的方向：由b流向a，ab棒所受安培力方向：水平向左；
（3）电路中的电流为0.5A，R上消耗电功率为0.75W．