Question

水平放置的两根平行金属导轨ad和bc，导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R₁和R₂，组成矩形线框，如图所示，ad和bc相距L＝0.5m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝1.2T，一根电阻为0.2Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4.0m/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)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．

Answer

(1)6A （2）电流方向Q→P (2)14.4W

【解析】试题分析：（1）由E=BLv求出PQ产生的感应电动势．由欧姆定律求出电流．（2）由右手定则判断出感应电流方向．（3）由安培力公式求出安培力，由平衡条件求出外力，由功率公式求出外力的功率．

（1）根据法拉第电磁感应定律，

又，

则感应电流的大小

（2）根据右手定则判定电流方向 Q→P

（3）导体棒PQ匀速运动，则，

故外力做功的功率．