Question

13．如圖所示，水平面上平行放置的光滑金屬導軌相距L=0.2m，導軌置于磁感應強度B=0.5T、方向與導軌平面垂直的勻強磁場中，導軌左端接阻值為 R=1.5Ω的電阻，導軌電阻可忽略不計．今把電阻r=0.5Ω的導體棒 MN 放在導軌上，棒與導軌垂直，接觸良好．若導體棒以v=10m/s的速度勻速向右運動，求：
（1）導體棒中感應電動勢的大小及通過 MN 棒的電流大��；
（2）導體棒兩端的電勢差；
（3）維持導體棒做勻速運動所施加的向右的水平外力的大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出感應電動勢的大小，結合閉合電路歐姆定律求出通過MN棒的電流大�。�
（2）根據(jù)歐姆定律求出導體棒兩端的電勢差．
（3）根據(jù)安培力公式求出導體棒所受的安培力，抓住拉力等于安培力求出水平外力的大�。�

解答 解：（1）電動勢 E=BLv=0.5×0.2×10V=1V，
根據(jù)閉合電路歐姆定律得，I=$\frac{E}{R+r}=\frac{1}{1.5+0.5}A=0.5A$．
（2）根據(jù)歐姆定律得，U _外=I R=0.5×1.5V=0.75V．
（3）因為勻速，所以受力平衡，F(xiàn) _外=F _安=BIL=0.5×0.5×0.2N=0.05N．
答：（1）導體棒中感應電動勢的大小為1V，通過 MN 棒的電流大小為0.5A；
（2）導體棒兩端的電勢差為0.75V；
（3）維持導體棒做勻速運動所施加的向右的水平外力的大小為0.05N．

點評 本題考查了電磁感應與電路的基本綜合，掌握切割產(chǎn)生的感應電動勢公式、閉合電路歐姆定律、安培力公式是解決本題的關鍵．