Question

【題目】如圖所示，有一寬L=0．4m的矩形金屬框架水平放置，右端接一個(gè)阻值R=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長(zhǎng)。垂直金屬框平面有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。金屬桿ab質(zhì)量m=0．1kg，電阻r=1Ω，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計(jì)。當(dāng)桿受一水平恒定拉力F作用時(shí)剛好可以在框架上做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v=3m/s。求：

（1）金屬桿上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大��；

（2）金屬桿兩端的電勢(shì)差；

（3）水平恒定拉力F的大小。

Answer 1

【答案】

【解析】

試題分析：（1）導(dǎo)體棒垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv=1×0．4×3V=1．2V

（2）導(dǎo)體棒ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律得體ab上感應(yīng)電流為：

金屬桿兩端的電勢(shì)差：Uab=E-Ir=1．2-0．4×1V=0．8V

（3）導(dǎo)體受到的安培力：FA=BIL=1×0．4×0．4=0．16N；

則拉力為：F=FA=0．16N；