Question

9．如圖，一個水平放置的導(dǎo)體框架，寬度L=2m，接有電阻R=4Ω，設(shè)勻強磁場和框架平面垂直，磁感應(yīng)強度B=1T，方向如圖．今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框滑動，框架及導(dǎo)體ab電阻均不計，當(dāng)ab受到一平行于導(dǎo)軌的水平外力F而以v=4m/s的速度向右勻速滑動時，試求：
（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動勢的大小
（2）流過導(dǎo)體棒ab的電流的大小I和方向
（3）水平外力F的大小和方向．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv可以求出感應(yīng)電動勢；
（2）由歐姆定律可以求出電流，由右手定則可以判斷出電流方向；
（3）由安培力公式求出安培力大小，由左手定則判斷出其方向，然后由平衡條件求出拉力．

解答 解：（1）感應(yīng)電動勢為：E=BLv=1×2×4=8V；
（2）電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{8}{4}$=2A，
由右手定則可知方向從b指向a；
（3）安培力為：F_安=BIL=1×2×2=4N，
由左手定則可知，安培力方向為水平向左，
由平衡條件得：F_安=F=4N，方向為水平向右；
答：（1）導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動勢的大小為8V；
（2）流過導(dǎo)體棒ab的電流的大小I為2A，方向為由b流向a；
（3）水平外力F的大小為4N，方向為水平向右．

點評 本題考查了求感應(yīng)電動勢、求電流、求拉力，分析清楚過程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式即可解題．