如圖所示，水平放置的平行金屬導軌，相距L=0.50m，左端接一R=0.20Ω的電阻，置於磁感應強度B=0.40...

問題詳情：

如圖所示，水平放置的平行金屬導軌，相距L=0.50m，左端接一R=0.20Ω的電阻，置於磁感應強度B=0.40T的勻強磁場中，方向垂直於導軌平面，導體棒ab垂直放在導軌上，並能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：

（1）ab棒中感應電動勢的大小；

（2）迴路中感應電流的大小；

（3）維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大小．

【回答】

考點：  導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律．

專題：  電磁感應與電路結合．

分析：  （1）導體垂直切割磁感線，由磁感應強度B、長度L、速度v，根據公式E=BLv求出感應電動勢；

（2）ab相當於電源，根據閉合電路歐姆定律求解感應電流大小；

（3）ab棒做勻速運動，水平外力F與安培力平衡，根據安培力公式F=BIL求解．

解答：  解：（1）根據法拉第電磁感應定律，ab棒中的感應電動勢為 E=Blv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V．

（2）感應電流的大小為 A=4.0 A．

（3）ab棒受安培力 F′=BIl=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N

由平衡條件可知，對ab棒所加外力F應與F′大小相等，方向相反．則F=0.8N

答：

（1）ab棒中感應電動勢的大小為0.80 V．  

（2）迴路中感應電流的大小為4.0 A．  

（3）維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大小為0.80 N．

點評：  本題是電磁感應、電路和磁場知識的綜合，關鍵要掌握法拉第電磁感應定律、歐姆定律和安培力公式等電磁感應的基本規律．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題