Question

1．如圖所示，寬度為L=0.2m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值R=1Ω的電阻．導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小B=5T．一根質量m=100g的導體棒MN放在導軌上，并與導軌接觸良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計．現用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動，運動速度v=10m/s，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直．求：
（1）導體棒MN產生感應電動勢的大小，以及通過導體棒MN的電流方向；
（2）在閉合回路中產生的感應電流的大�。�
（3）作用在導體棒上的拉力的大�。�

Answer 1

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

解答 解：（1）感應電動勢為：
E=BLv=5×0.2×10V=10V
由右手定則判斷知，通過導體棒MN的電流方向N到M．
（2）感應電流的大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{10}{1}$A=10A
（3）導體棒勻速運動，安培力與拉力平衡，則有：
F=BIL=5×10×0.2N=10N   
答：（1）導體棒MN產生感應電動勢的大小為10V，通過導體棒MN的電流方向N到M．
（2）在閉合回路中產生的感應電流的大小為10A．
（3）作用在導體棒上的拉力的大小為10N．

點評 本題中電磁感應中常見問題，關鍵要掌握法拉第電磁感應定律、歐姆定律、安培力公式等等電磁感應基本規(guī)律．