Question

如圖9-5所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框?qū)挾萀=0.50 m，接有電阻R=0.20 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面方向向下.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：

圖9-5

（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.

（2）要維持ab向右勻速運(yùn)動(dòng)，作用在ab上的水平外力多大，方向怎樣？

（3）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多少？

Answer 1

思路點(diǎn)撥：根據(jù)公式E=BLv求出導(dǎo)體ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律即可求出感應(yīng)電流，即可求出電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

解析：（1）導(dǎo)體ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V.

（2）導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流I== A=4.0 A，導(dǎo)體ab所受的安培力F=BIL=0.40×0.50×4.0 N=0.8 N，由于ab勻速運(yùn)動(dòng)，所以水平拉力F′=F=0.8 N，方向水平向右.

（3）R上的焦耳熱功率：P=I²R=4.0²×0.20 W=3.2 W.

答案：（1）0.8 V  （2）0.8 N,方向水平向右  （3）3.2 W