Question

【題目】如圖所示，平行放置的兩金屬導軌相距L=0.50m，放在磁感應強度B=0.60T，方向垂直于導軌平面向下的勻強磁場中，軌道間接一電阻R=0.20Ω。一根長為L、電阻r=0.10Ω的導體棒ac垂直軌道放置。當ac棒在水平外力的作用下以v=4.0m/s的速度向右勻速運動，忽略棒與軌道的摩擦，不計導軌的電阻，求：

（1）ac棒產生感應電動勢的大小

（2）棒兩端的電壓大小

（3）維持ac棒做勻速運動的水平外力的大小。

Answer 1

【答案】（1）1.2V（2）0.80V（3）1.2N

【解析】

（1）根據法拉第電磁感應定律，ac棒中的感應電動勢為：

E=BLυ=0.60×0.50×4.0V=1.2V；

（2）根據閉合電路歐姆定律，感應電流大小為：

棒兩端的電壓：

U=IR=4.0×0.20V=0.80V；

（3）棒勻速運動，水平外力等于安培力：

F=BIL=0.60×4.0×0.50N=1.2N