[针对训练]
1.如图2所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4 m,一端连接R=1 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1 T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5 m/s.求:
图2
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)若将MN换为电阻r=1 Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U.
【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势E=BLv=1×0.4×5 V=2 V,
感应电流I== A=2 A.
(2)由闭合电路欧姆定律可得,电路中电流I′== A=1 A,
由欧姆定律可得,导体棒两端的电压U=I′R=1×1 V=1 V.
【答案】 (1)2 V 2 A (2)1 V
电磁感应中电荷量的计算 在电磁感应现象中有电流通过电路,那么导线中也就有电荷通过.由电流的定义式I=可知Δq=IΔt,必须注意I应为平均值.而\s\up12(-(-)=\s\up12(-(E,\s\up12(-),所以要通过求感应电动势的平均值求其电荷量,即Δq=\s\up12(-(-)Δt=\s\up12(-(E,\s\up12(-)=.其中n为匝数,R为总电阻.
由此可知,感应电荷量Δq仅由磁通量变化大小ΔΦ与电路的电阻R及线