Question

1．如图，光滑金属导轨宽度为L=0.2m，一根长直导线在磁感应强度B=1T的匀强磁场中以V=5m/s的速度做切割磁感线运动，直导线垂直于磁感线，运动方向跟磁感线、直导线垂直．求：
（1）直导线中感应电动势E的大小？
（2）若R=4Ω，导线的电阻为r=1Ω，则流过R的电流I的大小和方向？
（3）此时导线PQ受到的安培力F的大小和方向？

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感应电动势；
（2）由欧姆定律求出电流，由右手定则判断出电流方向；
（3）由安培力公式求出安培力，由左手定则判断出安培力方向．

解答 解：（1）感应电动势：E=BLv=1×0.2×5=1V；
（2）电流：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{1}{4+1}$=0.2A，
由右手定则可知，通过R的电流方向：由a流向b；
（3）安培力：F=BIL=1×0.2×0.2=0.04N，
由左手定则可知，安培力：水平向左；
答：（1）直导线中感应电动势E的大小为1V；
（2）若R=4Ω，导线的电阻为r=1Ω，则流过R的电流I的大小为0.2A，方向：由a流向b；
（3）此时导线PQ受到的安培力F的大小为0.04N，方向：水平向左．

点评 本题考查了求电动势、电流与安培力问题，是一道基础题，分析清楚导体棒的运动过程与电路结构，应用E=BLv、欧姆定律与安培力公式可以解题．