Question

如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度 L = 0.4 m，一端連接R=1 Ω的電阻，導(dǎo)軌所在的空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 1 T，導(dǎo)體棒 MN 放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力 F 作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度 v = 5 m/s ，求:

( 1 ) 感應(yīng)電動(dòng)勢 E 和感應(yīng)電流 I ;

( 2 ) 在 0.1 s 時(shí)間內(nèi)，拉力的沖量 的大小;

( 3 ) 若將 MN 換為電阻為 r = 1 Ω的 導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓 U。

Answer 1

根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2V

 故感應(yīng)電流

（2）金屬棒在勻速運(yùn)動(dòng)過程中，所受的安培力大小為

F安= BIL =0.8N, 因?yàn)槭莿蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)體棒所受拉力F = F安 = 0.8N

 所以拉力的沖量 IF =F t=0.8 N× 0.1 s=0.08 Ns 

（3）導(dǎo)體棒兩端電壓R= E=1V

【難度】★

【考點(diǎn)】

 1、動(dòng)生電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的基本概念，基本公式

 2、力和運(yùn)動(dòng)的基本關(guān)系，沖量的基本定義

 3、電動(dòng)勢和外電壓的基本概念及其關(guān)系