问题
问答题
如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力F,使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时,求:
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中电流的方向如何?
(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,F多大?

答案
(1)ab中的感应电动势为 E=Blv=0.4×0.5×10V=2V
(2)由右手定则判断知,ab中电流的方向为b→a.
(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,则由欧姆定律得
I=
=E R+r
A=0.5A2 3+1
导体棒所受的安培力大小为 FA=BIl=0.4×0.5×0.5N=0.1N
由于导体棒匀速运动,则有 F=FA=0.1N
答:
(1)ab中的感应电动势为2V.
(2)ab中电流的方向为b→a.
(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,F为0.1N.