Question

固定于水平絕緣平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.4m，c、d間接一阻值為R=0.4Ω的定值電阻，垂直于導(dǎo)軌平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場，俯視圖如圖所示，電阻r=0.1Ω、長為0.4m的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)金屬棒ab在水平外力作用下以v=5m/s的速度沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動，其余電阻不計，求：
（1）導(dǎo)體ab兩端的電勢差；
（2）使導(dǎo)體ab向右勻速運(yùn)動所需水平拉力的大�。�

Answer 1

分析：（1）ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由公式E=BLv，再運(yùn)用歐姆定律求出回路中的感應(yīng)電流，即可解出ab兩端的電勢差；
（2）使導(dǎo)體ab向右勻速運(yùn)動所需水平拉力必須與安培力平衡，根據(jù)安培力公式公式F=BIL求解．

解答：解：（1）ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv=0.2V     
電路中的電流強(qiáng)度為：I=

E

R+r

=0.4A            
ab兩端電勢差為：U=IR=0.16V              
（2）金屬棒做勻速運(yùn)動，水平拉力的大小等于導(dǎo)體所受安培力的大小，即：F=BIL=0.016N  
答：（1）導(dǎo)體ab兩端的電勢差為0.16V；
（2）使導(dǎo)體ab向右勻速運(yùn)動所需水平拉力的大小為0.016N．

點(diǎn)評：本題比較簡單考查了電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合，解決這類問題的關(guān)鍵是正確分析外電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)有關(guān)電學(xué)知識求解．