Question

【題目】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9Ω的電阻，一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω，把它垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，導(dǎo)體棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，整個(gè)裝置處在方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，求

（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小和方向；
（2）恒力F的功率（g取10m/s2）．

Answer 1

【答案】
（1）

設(shè)導(dǎo)體棒切割電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)棒的電流為I

則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv…①

感應(yīng)電流為 …②

聯(lián)立①②解得 I=0.8A

由右手定則判斷通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向由b流向a．

（2）

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則

F﹣F安﹣f=0

其中安培力 F安=BIL

摩擦力 f=μmg

又F的功率為 P=Fv

聯(lián)立解得 P=1.44W

【解析】①設(shè)導(dǎo)體棒切割電動(dòng)勢(shì)為E ， 通過(guò)棒的電流為I
則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLv…①
感應(yīng)電流為 …②
聯(lián)立①②解得 I=0.8A
由右手定則判斷通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向由b流向a ．
②導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則
F﹣F安﹣f=0
其中安培力 F安=BIL
摩擦力 f=μmg
又F的功率為 P=Fv
聯(lián)立解得 P=1.44W
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的相關(guān)知識(shí)，掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果回路閉合，則有感應(yīng)電流，回路不閉合，則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流．