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    18．如图所示，有一宽L=0.4m的矩形金属框架水平放置，右端接一个阻值R=2Ω的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长．垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T．金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1Ω，杆与框架接触良好，且与框架间的摩擦力不计．当杆受一水平恒定拉力F作用时刚好可以在框架上做匀速运动，速度大小为v=3m/s．求：
    （1）金属杆上的感应电动势的大小；
    （2）金属杆两端的电势差；
    （3）水平恒定拉力F的大小．

    分析 （1）由E=BLv求出感应电动势．
    （2）应用欧姆定律求出金属杆两端的电势差．
    （3）应用安培力公式求出安培力，然后由平衡条件求出拉力大小．

    解答 解：（1）感应电动势为：：E=BLv=1×0.4×3=1.2V；
    （2）感应电流为：：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{1.2}{2+1}$=0.4A，
    金属杆两端电压为：U=IR=0.4×2=0.8V；
    （3）安培力为：F安培=BIL=1×0.4×0.4=0.16N，
    由平衡条件得：F=F安培=0.16N；
    答：（1）金属杆上的感应电动势的大小为1.2V；
    （2）金属杆两端的电势差为0.8V；
    （3）水平恒定拉力F的大小为0.16N．

    点评 本题是电磁感应与电路、力相结合的综合题，应用E=BLv、欧姆定律与平衡条件可以解题，本题是一道基础题，平时要注意基础知识的学习与应用．

    练习册系列答案
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    （1）初始时刻通过导体棒cd的电流I的大小和方向；
    （2）初始时刻导体棒ab速度大小v0及加速度大小a0；
    （3）已知导体棒ab最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，导体棒ab从初始时刻直到停止的过程中，导体棒ab上产生的焦耳热Q1．

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    （2）求运动金属棒产生的感应电动势的大小E；
    （3）求金属棒保持匀速运动所加的水平外力F．

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