如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力
,使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时,求:
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中电流的方向如何?
(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,多大?
如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力
,使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时,求:
(1)ab中的感应电动势多大?
(2)ab中电流的方向如何?
(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,多大?
(1) 2V (2)ab中感应电流的方向由b指向a。(3)0.1N
(1)由题意可知,直导线切割磁感线的有效长度l=0.5m,
直导线切割磁感线产生的感应电动势为
E=BlV=0.4×0.5×10V=2V
(2)由右手定则可知,ab中感应电流的方向由b指向a。
(3)电路中总电阻R总= R+r=3Ω+1Ω=4Ω
电路中电流I=E/(R+r)=2/4A=0.5A
∵导体棒在磁场中受到的安培力F安=BIl=0.4×0.5×0.5N=0.1N
又∵导体棒做匀速运动
∴F=F安=0.1 N