Question

19．如图所示，光滑的金属导轨放在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中．平行导轨的宽度d=0.3m，定值电阻R=0.5Ω．在外力F作用下，导体棒ab以v=20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动．导体棒和导轨的电阻不计．求：
（1）通过R的感应电流大小和方向；
（2）外力F的大小．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出电动势，由欧姆定律求出电流，由右手定则判断出电流方向；
（2）由安培力公式求出安培力，然后由平衡条件求出外力大小；

解答 解：（1）感应电动势：E=Bdv=0.2×0.3×20=1.2V，
电流：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.2}{0.5}$=2.4A，
由右手定则可知，电流由b流向a；
（2）安培力：F_安培=BId=0.2×2.4×0.3=0.144N，
导体棒做匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F=F_安培=0.144N；
答：（1）通过R的感应电流大小为2.4A，方向：由b流向a；
（2）外力F的大小为0.144N；

点评 本题重点是要掌握导体棒切割磁感线产生的电动势的公式E=BLv，并能熟练应用基础知识正确解题．本题难度不大，属于基础题．