Question

18．如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直金屬導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m，金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，速度v₀=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V，已知金屬到桿MN的電阻r=1Ω，外接電阻R=8Ω．求：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；
（2）MN兩端的電勢(shì)差，并指出哪點(diǎn)電勢(shì)高；
（3）金屬桿MN受到的安培力的大小和方向．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；
（2）由右手定則判斷電勢(shì)的高低，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，并求解MN兩端的電壓．
（3）由F=BIL求安培力的大小，由左手定則判斷安培力的方向．

解答 解：（1）根據(jù)E=BLv₀得
  B=$\frac{E}{L{v}_{0}}$=$\frac{3}{0.6×10}$=0.5T
（2）電流 I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{8+1}$=0.3A
MN兩端的電勢(shì)差 U_MN=IR=2.4V
由右手定則判斷得知，M端的電勢(shì)高．
（3）金屬桿MN受到的安培力的大小 F=BIL=0.5×0.3×0.6N=0.09N
方向向左．
答：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是0.5T；
（2）MN兩端的電勢(shì)差為2.4V，M點(diǎn)電勢(shì)高；
（3）金屬桿MN受到的安培力的大小為0.09N，方向向左．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小公式，并能靈活運(yùn)用．要注意右手定則和左手定則使用條件的不同，不能混淆．