Question

【题目】如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′之间距离为1m且足够长，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R=10Ω，整个装置处于竖直向下的匀强磁场B=2T中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，电路中导线和导体棒电阻不计，用一水平向右F=5N的力拉动导体棒MN从静止开始运动，则

（1）导体棒中的电流方向？（回答M→N还是N→M）

（2）当导体棒匀速运动时,棒中的电流大小是多少安？

（3）求导体棒最终的速度.

Answer 1

【答案】（1）N→M（2）2.5A（3）12.5m/s

【解析】（1）根据右手定则或者楞次定律可知，导体棒的电流方向： N→M

（2）匀速运动时，F安=F=5N

由F安=BIL得I=F/BL=5/2×1=2.5A

（3）导体棒受到外力F和安培力的作用，做加速度减小的加速运动，当a=0时达到最大速度，此时F安=F,最后以最大速度做匀速直线运动。

由闭合电路欧姆定律 I=E/R

法拉第电磁感应定律 E=BLvmax

可知vmax=IR/BL=12.5m/s