Question

如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L=0．5 m，接有电阻R=0．20 Ω，磁感应强度B=0．40 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v=4．0 m/s的速度向右匀速滑动时。试求：

（1） 导体ab上的感应电动势的大小。

（2） 要维持ab向右匀速运行，作用在ab上的水平力为多大？

（3） 电阻R上产生的焦耳热功率为多大？

Answer 1

（1）0．80 V  （2）0．80 N  （3）3．2 W

解析:

（1） 导体ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小

E=BLv=0．40×0．50×4．0 V=0．80 V          ①        （3分）

（2） 导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流：

                    ②                          

导体ab所受的安培力：F=BIL=0．40×4．0×0．50 N=0．80 N  ③

由于ab匀速运动，所以水平拉力：F′=F=0．80 N  ④      （3分）

（3） R上的焦耳热功率：P=I²R=4．0²×0．20 W=3．2 W  ⑤    （3分）