Question

如圖所示，在置于勻強磁場中的U型導軌上，導體棒MN在恒定外力F的作用下以速度v=4m/s向右勻速運動，已知磁場的磁感應強度B=1T，方向垂直導軌平面（紙面）向外，導軌間距L=1m，電路中的電阻R=0.5Ω，MN的有效電阻為r=0.5Ω，其余部分電阻不計．則導體棒MN中感應電動勢E=

4

V，外力F的功率=

16

W．

Answer 1

分析：1、由公式E=BLv可以求出感應電動勢；
2、由歐姆定律可以求出感應電流；有安培力公式可以計算出安培力大小，由于導體棒做勻速運動，所以外力等于安培力，所以外力的功率P=FV=F_安v．

解答：解：（1）根據法拉第電磁感應定律，導體棒MN產生的感應電動勢為：E=BLv=1×1×4V=4V
（2）根據閉合電路的歐姆定律，導體棒中的電流為：I=

E

R+r

=

4

0.5+0.5

A=4A
則導體棒受到的安培力為：F_安=BIL=1×4×1N=4N
由于導體棒MN向右勻速運動，所以外力等于安培力為：F=F_安=4N
所以外力F的功率為：P=FV=4×4W=16W．
故答案為：4，16．

點評：熟練應用公式E=BLv、P=Fv，本題難度不大，是一道中檔題題．