Question

水平固定的金屬導軌間距L，電阻忽略不計，導軌左端接有電阻R，勻強磁場B垂直導軌平面向下，質量為m、電阻r、長度也為L的導體棒垂直放在導軌上與導軌保持良好接觸，導體棒ab與導軌間的動摩擦因素為μ。在外力作用下，金屬棒ab以速度向右勻速運動，求:

（1）導體棒ab中的感應電流的方向和大小；
（2）電阻R的電功率；
（3）外力F的大小。

Answer 1

解：（1）導體棒切割產生感應電動勢大小，
由閉合電路歐姆定律得，感應電流，解得
由右手定則可知，導體棒ab中感應電流的方向為從b到a.
（2）電阻R的功率,得
（3）導體棒受到的安培力為,
由平衡條件得 解得

本題考查的是導體棒在磁場中切割磁感線產生電流的知識。分析受力，根據安培力公式，電動勢公式等進行計算。