Question

9．如圖所示，是一個水平放置的導體框架，寬度L=1.50m，接有電阻R=0.20Ω，設勻強磁場和框架平面垂直，磁感應強度B=0.40T，方向如圖．今有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框滑動，框架及導體ab電阻均不計，當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：
（1）導體ab上的感應電動勢的大小
（2）回路上感應電流的大小
（3）要維持ab作勻速運動，求外力多大？

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感應電動勢；
（2）由楞次定則可求得感應電流的大��；
（3）由安培力公式求出安培力，由平衡條件求出外力；

解答 解：（1）根據法拉第電磁感應定律，ab棒中的感應電動勢為
E=BLv=0.4×1.5×4=2.4V；
（2）感應電流大小為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{2.4}{0.20}$A=12A，
（3）ab所受的安培力：F_安=BIL=0.4×12×1.5=7.2N，
ab棒勻速運動處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：F=F_安=7.2N
答：（1）閉合回路中感應電動勢的大小是2.4V；
（2）回路中感應電流的大小是12A；
（3）維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大小是7.2N．

點評 本題考查了求感應電動勢、外力、判斷金屬棒的運動性質，應用E=BLv、安培力公式等進行分析，根據平衡條件即可求得外力的大�。�