Question

1．如圖所示，寬度為L(zhǎng)=0.2m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=1Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=5T．一根質(zhì)量m=100g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=10m/s，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：
（1）導(dǎo)體棒MN產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，以及通過(guò)導(dǎo)體棒MN的電流方向；
（2）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大�。�
（3）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大�。�

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．運(yùn)用右手定則判斷感應(yīng)電流方向．
（2）由歐姆定律求出感應(yīng)電流的大��；
（2）由F=BIL求出導(dǎo)體棒受到的安培力，然由平衡條件求出拉力．

解答 解：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
E=BLv=5×0.2×10V=10V
由右手定則判斷知，通過(guò)導(dǎo)體棒MN的電流方向N到M．
（2）感應(yīng)電流的大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{10}{1}$A=10A
（3）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與拉力平衡，則有：
F=BIL=5×10×0.2N=10N   
答：（1）導(dǎo)體棒MN產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為10V，通過(guò)導(dǎo)體棒MN的電流方向N到M．
（2）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為10A．
（3）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小為10N．

點(diǎn)評(píng) 本題中電磁感應(yīng)中常見(jiàn)問(wèn)題，關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式等等電磁感應(yīng)基本規(guī)律．