Question

9．如圖所示，是一個(gè)水平放置的導(dǎo)體框架，寬度L=1.50m，接有電阻R=0.20Ω，設(shè)勻強(qiáng)磁場和框架平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T，方向如圖．今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：
（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小
（2）回路上感應(yīng)電流的大小
（3）要維持ab作勻速運(yùn)動(dòng)，求外力多大？

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢；
（2）由楞次定則可求得感應(yīng)電流的大��；
（3）由安培力公式求出安培力，由平衡條件求出外力；

解答 解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢為
E=BLv=0.4×1.5×4=2.4V；
（2）感應(yīng)電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{2.4}{0.20}$A=12A，
（3）ab所受的安培力：F_安=BIL=0.4×12×1.5=7.2N，
ab棒勻速運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F=F_安=7.2N
答：（1）閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小是2.4V；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小是12A；
（3）維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小是7.2N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求感應(yīng)電動(dòng)勢、外力、判斷金屬棒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，應(yīng)用E=BLv、安培力公式等進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件即可求得外力的大�。�