题目

水平放置的两根平行金属导轨ad和bc，导轨足够长，导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R1和R2 ， 在水平面内组成矩形线框，如图所示，ad和bc相距L＝0.5 m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝1 T，一根电阻为0.2 Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4 m/s的速度向右匀速运动，如果电阻R1＝0.3 Ω，R2＝0.6 Ω，导轨ad和bc的电阻不计，导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好．求： （1） 导体棒PQ中产生的感应电流的大小； （2） 导体棒PQ上感应电流的方向； （3） 导体棒PQ向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率． 答案： 解：根据法拉第电磁感应定律 E=BLv=1.0×0.5×4.0V=2.0V ， 又 R外=R1R2R1+R2=0.3×0.60.3+0.6Ω=0.2Ω ， 则感应电流的大小 I=ER外+r=2.00.2+0.2A=5A 解：根据右手定则判定电流方向 Q→P 解：导体棒PQ匀速运动，则 F=F磁=BIL=1.0×5×0.5N=2.5N ， 故外力做功的功率 P=Fv=2.5×4W=10W

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