电场力竖直向上,故M板带正电.ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势,ab棒等效于电源,感应电流方向由b→a,其a端为电源的正极,由右手定则可判断,磁场方向竖直向下.
(2)微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态,根据平衡条件有
mg=Eq
又E=,所以UMN==0.1 V
R3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流为
I==0.05 A
则ab棒两端的电压为Uab=UMN+I=0.4 V.
(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E=Blv
由闭合电路欧姆定律得E=Uab+Ir=0.5 V
联立解得v=1 m/s.
[答案] (1)竖直向下 (2)0.4 V (3)1 m/s
电磁感应中确定电源的方法
1.判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源).
2.动生问题(棒切割磁感线)产生的电动势E=Blv,方向由右手定则判断.
3.感生问题(磁感应强度的变化)的电动势E=n,方向由楞次定律判断.而电流方向都是等效电源内部负极流向正极的方向.
[题组巩固]
1.(多选)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1 m,cd间、de间、cf间分别接阻值为R=10 Ω的电阻.一阻值为R=10 Ω的导体棒ab以速度v=4 m/s匀速向左运动,导体棒与导轨接触良好,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场.下列说法中正确的是( )
A.导体棒ab中电流的流向为由b到a
B.cd两端的电压为1 V