Question

如图，处于同一水平面内的光滑金属导轨平行放置，相距为L，左端连接有阻值为R的电阻。一导体棒ab垂直于导轨放置，电阻值也为R，回路中其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。

当导体棒ab受水平外力作用以速度v匀速向右滑动时，求：

 (1)导体棒中的电流大小及方向。

 (2)导体棒的发热功率。

 (3)水平外力F的大小和方向。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】（1）根据右手定则，导体棒中的电流方向为b流向a    (2分)

根据法拉第电磁感应定律，E=BvL         ①    (2分)

则导体棒中的电流大小    ②  (2分)

（2）导体棒的发热功率     ③ (2分)

联立②③可解得：     ④       (2分)

（3）由于导体棒ab匀速运动，故水平外力F等于安培力F_安

则水平外力F=F_安 =ILB=    ⑤  (3分)

方向水平向右(1分)

本题考查法拉第电磁感应定律的应用，首先求出感应电动势把本题转化为恒定电流问题，由闭合电路欧姆定律求解