Question

如圖所示，在磁感應強度大小B=0.5T的勻強磁場中，有一豎直放置的導體框架，框架寬l=0.4m，框架上端的電阻R=0.9Ω，磁場方向垂直于框架平面．阻值r=0.1Ω的導體棒ab沿框架向下以v=5m/s速度做勻速運動，不計框架電阻及摩擦．問：
（1）通過ab棒的電流是多大？方向如何？
（2）ab受到的安培力是多大？
（3）這個過程中能量是怎樣轉化的？

Answer 1

（1）導體棒ab垂直切割磁感線，產生的感應電動勢大小為：
E=Blv=0.5×0.4×5V=1 V ①
導體ab相當于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：
I=

E

R+r

=

1

0.9+0.1

A=1A ②
根據右手定則判斷得知，ab棒的電流方向由a到b．
（2）導體ab所受的安培力：
F=BIl=0.5×1×0.4N=0.2 N ③
（3）導體棒的重力勢能轉化為電能，再轉化為內能．
答：（1）通過ab棒的電流是1A，方向由a到b．
（2）ab受到的安培力是0.2N．
（3）這個過程中能量是導體棒的重力勢能轉化為電能，再轉化為內能．