如图，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根平行金属导轨（导轨的电阻不计）．在两...

问题详情：

如图，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根平行金属导轨（导轨的电阻不计）．在两根导轨的左端连接一阻值R=0.3Ω的电阻，导轨上有一根长为L=0.1M，电阻为r=0.2Ω的金属棒AB与导轨正交放置．不计金属帮与导轨间的摩擦力，当金属棒以速度v=4m/s向右做匀速运动时，求：

（1）金属棒AB中电流大小和方向；

（2）电阻R两端的电压U；

（3）使金属棒做匀速运动的水平外力的大小．

【回答】

考点：  导体切割磁感线时的感应电动势．

专题：  电磁感应与电路结合．

分析：  （1）根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出电流的大小，由右手定则判断电流方向．

（2）由公式U=E﹣Ir求出电阻R两端的电压U．

（3）导体棒匀速向右滑动时，水平外力与安培力平衡，根据安培力公式和平衡条件求解水平外力F的大小和方向．

解答：  解：（1）金属棒AB做切割磁感线运动，有：

E=BLv…①

由闭合电路的欧姆定律得：

I=…②

联立①②解得：

I=0.4A…③

由右手定则可知电流方向由B到A．

（2）电阻R两端的电压：

U=IR…④

联立③④解得：

U=0.12V…⑤

（3）金属棒做匀速运动，有：

F=FA…⑥

又由于：

FA=BIL…⑦

联立③⑥⑦解得：F=0.02N

答：（1）金属棒AB中电流大小为0.4A，方向由B到A；

（2）电阻R两端的电压U为0.12V；

（3）使金属棒做匀速运动的水平外力的大小为0.02N．

点评：  本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，安培力是联系力与电磁感应的桥梁，安培力经验公式F=是常用的式子．

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题