Question

如圖所示，導(dǎo)體框內(nèi)有一垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.12T，框架中的電阻R₁=3Ω，R₂=2Ω，其余部分電阻均不計(jì)，導(dǎo)體棒AB在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為0.5m，當(dāng)AB以10m/s速度勻速沿著導(dǎo)體框移動(dòng)時(shí)，試求：
（1）通過(guò)R₂上的電流I₂多大？
（2）保持棒AB勻速運(yùn)動(dòng)所需外力F多大？

Answer 1

分析：（1）由公式E=BLv求出AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律求解AB中的感應(yīng)電流，再并聯(lián)電路的分流規(guī)律求解通過(guò)R₂上的電流I₂．
（2）勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力大小等于AB所受的安培力大小，由F=BIL求解安培力．

解答：解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：
AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv=0.12×0.5×10V=0.6V
R₁，R₂并聯(lián)的總電阻：R=

R1 R   2

R1+R2

=

3×2

3+2

Ω=1.2Ω
則通過(guò)AB的電流 I=

E

R

=

0.6

0.12

A=0.5A
根據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律得通過(guò)R₂上的電流：I₂=

R1

R1+R2

I=

3

3+2

×0.5A=0.3A
（2）AB所受的安培力大小 F_安=BIL=0.12×0.5×0.5N=0.03N
由于AB勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，所以所需外力為 F=F_安=0.03N
答：（1）通過(guò)R₂上的電流I₂是0.3A．（2）保持棒AB勻速運(yùn)動(dòng)所需外力F為0.03N．

點(diǎn)評(píng)：該題考查了電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，基礎(chǔ)是識(shí)別電路的結(jié)構(gòu)，掌握電磁感應(yīng)的基本規(guī)律．