如圖所示，水平放置的平行金屬導軌MN和PQ，相距L=0.50m，導軌左端接一電阻R=0.20Ω，磁感應強度B=...

問題詳情：

如圖所示，水平放置的平行金屬導軌MN和PQ，相距L=0.50m，導軌左端接一電阻 R=0.20Ω，磁感應強度B=0.40T的勻強磁場方向垂直於導軌平面，導體棒ac垂直導軌放在導軌上，並能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計．當ac棒以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：

（1）ac棒中感應電動勢的大小；

（2）迴路中感應電流的大小和方向；

（3）維持ac棒做勻速運動的水平外力F的大小和方向．

【回答】

解：

（1）根據法拉第電磁感應定律，ac棒中的感應電動勢為

      E=BLυ=0.40×0.50×4.0V=0.80V                             

（2）根據閉合電路歐姆定律，感應電流大小為  I==A=4.0A

      由右手定則可知，迴路中感應電流的方向為aMRPca（或逆時針方向）

（3）當ac棒向右勻速運動時，ac棒中有由c向a的電流，根據左手定則可知ac棒所受的磁場力F安水平向左．為維持ac棒做勻速運動，應施加一個與F安等值反向的水平外力F．即

      F=F安=BIL=0.40×4.0×0.50N=0.80N                          

方向水平向右  

答：（1）ac棒中感應電動勢的大小為0.8V；

    （2）迴路中感應電流的大小為4A，方向aMRPca；

    （3）維持ac棒做勻速運動的水平外力F的大小0.80N，方向水平向右．

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題