Question

10．如右圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)=0.50m，左端接一電阻R=1.0Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：
（1）ab棒中感應(yīng)電動勢的大小和方向；
（2）回路中感應(yīng)電流的大小和方向；
（3）ab棒受安培力F的大小和方向．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式求出ab棒中的感應(yīng)電動勢大小，根據(jù)右手定則得出感應(yīng)電動勢的方向．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出回路中的感應(yīng)電流大小，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．
（3）根據(jù)安培力公式求出ab棒所受的安培力大小，結(jié)合左手定則得出安培力的方向．

解答 解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動勢為：
E=Blv=1.0×0.50×4.0 V=2.0 V，
由右手定則方向?yàn)閎指向a．
（2）感應(yīng)電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{2}{1}A$=2.0 A，
由右手定則方向逆時針．
（3）ab棒受安培力為：F=IlB=2.0×0.50×1.0 N=1.0 N，
由左手定則方向向左．
答：（1）ab棒中感應(yīng)電動勢的大小為2.0V，方向?yàn)閎指向a．
（2）回路中感應(yīng)電流的大小為2.0A，方向?yàn)槟鏁r針．
（3）安培力的大小為1.0N，方向水平向左．

點(diǎn)評 本題考查了電磁感應(yīng)與電路的基本綜合，掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式和安培力公式是解決本題的關(guān)鍵，知道右手定則和左手定則的區(qū)別，并能靈活運(yùn)用．