2019-2020年高中物理 第4章第六节互感和自感 知能优化训练 新人教版选修3-21．下列关于自感现象的说法正确的是( )A ．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B ．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C ．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关D ．加铁芯后线圈的自感系数比没有加铁芯时要大解析：选ACD.自感现象是导体本身电流变化使得穿过线圈的磁通量变化而产生的电磁感应现象，自感电动势与线圈的磁通量变化快慢有关，故A 、C 正确，自感电动势阻碍原电流的变化，并不一定与原电流反向，B 错误．2．关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )A ．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B ．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C ．线圈中电流变化越快，自感系数越大D ．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定答案：D图4－6－143.如图4－6－14所示，L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S 的瞬间会有( )A ．灯A 立即熄灭B ．灯A 慢慢熄灭C ．灯A 突然闪亮一下再慢慢熄灭D ．灯A 突然闪亮一下再突然熄灭解析：选A.当开关S 断开时，由于通过自感线圈的电流从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L 与灯A 串联，在S 断开后，不能形成闭合回路，因此灯A 在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭．图4－6－154.如图4－6－15所示，多匝线圈L 的电阻和电池内阻不计，两个电阻的阻值都是R ，电键S 原来是断开的，电流I 0＝E2R，今合上电键S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势( )A ．有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I 0不变D ．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I 0解析：选D.电键S 由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L 上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I 0，故选项D 正确．图4－6－165．(xx年长郡高二检测)如图4－6－16所示，电路中L为一自感线圈，两支路直流电阻相等，则( )A．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数等于电流表A2的示数B．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数大于电流表A2的示数C．闭合开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数D．断开开关S时，稳定前电流表A1的示数小于电流表A2的示数解析：选B.闭合开关时，线圈中产生与电流反向的自感电动势起到阻碍作用，所以电流表A2的示数小于电流表A1的示数．断开开关时，线圈中产生与原电流同向的自感电动势，并与R组成临时回路，电流表A1与电流表A2示数相等．只有B项正确．一、选择题1．(xx年皖中三校高二检测)一个线圈中的电流均匀增大，这个线圈的( )A．磁通量均匀增大B．自感系数均匀增大C．自感系数、自感电动势均匀增大D．自感系数、自感电动势、磁通量都不变解析：选A .电流均匀增大时，线圈中磁感应强度均匀增大，所以磁通量均匀增大，而自感电动势取决于磁通量的变化率，所以自感电动势不变；自感系数取决于线圈本身的因素，也保持不变，只有选项A正确．图4－6－172．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图4－6－17所示．其道理是( )A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消C．当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消D．以上说法都不对解析：选C.由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确．图4－6－183.如图4－6－18为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是( )A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B．日光灯正常发光后，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源解析：选AB.日光灯是高压启动，低压工作的．启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可知，A、B正确．图4－6－194．如图4－6－19所示，L为一纯电感线圈(即电阻为零)，A是一灯泡，下列说法正确的是( )A．开关S接通瞬间，无电流通过灯泡B．开关S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C．开关S断开瞬间，无电流通过灯泡D．开关S接通瞬间及接通稳定后，灯泡中均有从a到b的电流，而在开关S断开瞬间，灯泡中有从b到a的电流解析：选B.开关S接通瞬间，灯泡中的电流从a到b，线圈由于自感作用，通过它的电流逐渐增加．开关S接通后，电路稳定时，纯电感线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，灯泡中无电流通过．开关S断开的瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中原有向右的电流将逐渐减小，该电流从灯泡中形成回路，故灯泡中有从b到a的瞬间电流．图4－6－205.图4－6－20中L是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势．先将S接通，稳定后再将S断开．若将L中产生的感应电动势记为E L，则在接通和断开S的两个瞬间，以下说法正确的是( )A．两个瞬间E L都为零B．两个瞬间E L的方向都与E相反C．接通瞬间E L的方向与E相反D．断开瞬间E L的方向与E相同答案：CD图4－6－216．(xx年武汉高二检测)如图4－6－21所示的电路中，电键S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1和I2，在电键S切断的瞬间，为使小灯泡能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，应( )A．必须使I2＞I1]B．与I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数L足够大C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大D．不论自感系数L多大，电键S切断瞬间I2只能减小，不会增大解析：选AD.电键S断开后，线圈L与灯泡A构成回路，线圈中由于自感电动势作用电流由I2逐渐减小，灯泡由于与线圈构成回路，灯泡中电流由I1变为I2然后逐渐减小，所以要想小灯泡能比原来更亮一些，应有I2＞I1，所以A、D项正确．图4－6－227．(xx年高考北京卷)在如图4－6－22所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图象是( )图4－6－23解析：选B.闭合开关S后，调整R，使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样，电流为I，说明R L＝R.若t′时刻再闭合S，流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大，使电感线圈L产生自感电动势，阻碍了流过L1的电流i1增大，直至达到电流为I，故A错误，B正确；而对于t′时刻再闭合S，流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I，故C、D错误．图4－6－248．(xx年锦州高二检测)如图4－6－24所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是( )A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．S闭合电路稳定后D．S闭合、向左移动变阻器触头解析：选B.S闭合，电路稳定时，线圈两端没有电势差，电容器两板不带电；S闭合瞬间，若向左移动变阻器触头时，电流增大，线圈产生自感电动势方向与电流方向相反，使B 板带正电；S断开的瞬间，电流减小，线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同，使A板带正电，B项正确．9．在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S 由闭合到断开时，线圈会产生很大的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全．为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，在下列设计的方案中(如图4－6－25所示)可行的是( )图4－6－25解析：选D.断开开关S，A图中由于电容器被充电，开关S处仍将产生电弧；B、C图中闭合开关时，电路发生短路；而D图是利用二极管的单向导电性使线圈短路可避免开关处电弧的产生，故D正确．图4－6－2610.如图4－6－26所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一电压表，用来测量自感线圈的直流电压．在测量完毕后，将电路拆除时应( ) A．先断开S2B．先断开S1C．先拆除电流表D．先拆除电阻R解析：选B.只有先断开S1，才能切断线圈L和电压表所组成的自感回路，防止由于自感电流太大而把电压表烧坏．二、非选择题图4－6－2711．两平行金属直导轨水平置于匀强磁场中，导轨所在平面与磁场垂直，导轨右端接两个规格相同的小灯泡及一直流电阻可以不计的自感线圈．如图4－6－27所示，当金属棒ab 正在直导轨上向右运动时，发现灯泡L1比灯泡L2更亮一些．试分析金属棒的运动情况．(导轨及金属棒电阻不计)解析：L2与L1、自感线圈并联，两支路电压相等，而L1较亮，说明L1上的电压大于支路电压，可以判定线圈中存在自感电动势，且方向与电流方向相同，所以回路中电流正在减小，即ab正在做减速运动．答案：向右减速图4－6－2812．(思维拓展题)如图4－6－28所示的电路中，已知E＝20 V，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，L是纯电感线圈，电源内阻不计，则当S闭合电路稳定时a、b间的电压为多少？在断开S 的的瞬间，a、b间的电压为多少？解析：S闭合电路稳定时，L相当于无阻导线，电阻R1和R2并联．流过R1和R2的电流分别为I1和I2，则I1＝ER1＝2020A＝1 A，I2＝ER2＝2010A＝2 A．流过L的电流为2 A．由于L的直流电阻为零，故a、b间的电压为零．断开S的瞬间，流过L的电流仍然为2 A，且从a向b.L和R1、R2构成闭合回路，电感线圈相当于电源，向R1、R2供电，且保证流过R1、R2的电流也仍是2 A，a、b间的电压也就等于R1、R2两电阻上的电压降之和，即有U ba＝I2(R1＋R2)＝2×(20＋10) V＝60 V.答案：零60 V2019-2020年高中物理第4章第四节法拉第电磁感应定律知能优化训练新人教版选修3-21．(xx 年兰州高二检测)如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为( )A ．穿过闭合电路的磁通量很大B ．穿过闭合电路的磁通量变化很大C ．穿过闭合电路的磁通量的变化很快D ．闭合电路的电阻很小解析：选C.根据法拉第电磁感应定律，感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率．即磁通量的变化快慢与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以C 项正确，A 、B 、D 错误．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb ，则( )A ．线圈中感应电动势每秒增加2 VB ．线圈中感应电动势每秒减少2 VC ．线圈中无感应电动势D ．线圈中感应电动势大小不变答案：D3．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空( )A ．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B ．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C ．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D ．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势 解析：选AD.赤道上方的地磁场方向由南指向北，根据右手定则，飞机由东向西水平飞行时，下端电势高，故A 对，B 错．若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时，杆均不切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故C 错，D 正确．图4－4－104.如图4－4－10所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变D ．无法判断解析：选C.金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E ＝Blv 知，电动势也不变，故C 正确．图4－4－115．如图4－4－11所示，将直径为d ，电阻为R 的闭合金属环从匀强磁场B 拉出，求这一过程中(1)磁通量的改变量．(2)通过金属环某一截面的电量．解析：(1)由已知条件得金属环的面积S ＝π(d 2)2＝πd 24磁通量的改变量ΔΦ＝BS ＝πd 2B 4.(2)由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt又因为I ＝E R ，q ＝I t所以q ＝ΔΦR ＝πd 2B 4R.答案：(1)πd 2B 4 (2)πd 2B 4R一、选择题1．一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的( )A ．使线圈匝数增加一倍B ．使线圈面积增加一倍C ．使线圈匝数减少一半D ．使磁感应强度的变化率增大一倍解析：选D.根据E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS 求电动势，要考虑到当n 、S 发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故A 错．同理C 错．若面积增加一倍，长度为原来的2倍，因此电阻为原来的2倍，电流为原来的2倍，故B 错．正确选项为D.2．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是( )A ．磁通量的变化量B ．磁通量的变化率C ．感应电流的大小D ．流过导体横截面的电荷量解析：选AD.将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同．而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同．感应电流I ＝E R ＝ΔΦΔt ·R，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量q ＝I ·Δt ＝ΔΦR ·Δt ·Δt ＝ΔΦR，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q 与磁铁插入线圈的快慢无关．选A 、D.3．如图4－4－12甲所示，圆形线圈中串联了一个平行板电容器，圆形线圈中有磁场，磁感应强度B 随时间t 按图乙所示正弦规律变化．以垂直纸面向里的磁场为正．关于电容器极板的带电情况，以下判断正确的是( )图4－4－12A ．第二个T 4内，上板带正电 B ．第二个T 4内，下板带正电C ．第三个T 4内，上板带正电 D ．第三个T 4内，下板带正电 解析：选BD.第二个T 4内，磁感应强度向里减小(磁通量减小)，若有感应电流的话，感应电流的磁场向里，应是顺时针方向的电流，则电容器的下极板带正电．第三个T 4内，磁感应强度向外增大，感应电流的磁场仍向里，电容器的下板电势高，所以下板带正电．图4－4－134. (xx 年高考课标全国卷)如图4－4－13所示，两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R 时铜棒中电动势大小为E 1，下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E 1、E 2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是( )A ．E 1＞E 2，a 端为正B ．E 1＞E 2，b 端为正C ．E 1＜E 2，a 端为正D ．E 1＜E 2，b 端为正解析：选D.设下落距离为d ，则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的等效长度l ＝2R 2－d 2，铜棒做的是自由做落体运动，故v 2＝2gd ，v ＝2gd ，故有E ＝Blv ＝B ·2R 2－d 2·2gd ＝2B 2gd R 2－d 2，将d 1＝0.8 R ，代入后比较得E 1＜E 2；据安培定则知缝隙处的磁场方向水平向左，再由右手定则知b 端等效为电源正极，电势高，选D.图4－4－145．(xx 年高考山东卷)如图4－4－14所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴．一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ，回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动，当运动到关于OO ′对称的位置时( )A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为2Blv 0C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同解析：选ABD.正方形闭合回路运动到关于OO ′对称的位置时，穿过回路的合磁通量为零，A 正确；由右手定则可判断ab 边上的电流方向为由a 到b ，cd 边上的电流方向为由c 到d ，所以回路中感应电流的方向为逆时针方向，C 错误；由法拉第电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为E 感＝E ab ＋E cd ＝2Blv 0，B 正确；由左手定则可判定出回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同，都是水平向左的，D 正确．图4－4－156.(xx 年高考江苏物理卷)如图4－4－15所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t ＝0时，将开关S 由1掷到2.q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是( )图4－4－16解析：选D.导体棒做加速度减小的加速运动，直至匀速．故q －t 图象应如图甲所示，A 错；i －t 图象应如图乙所示，B 错；v －t 图象应如图丙所示，C 错．D 对．图4－4－177.如图4－4－17所示，圆环a 和b 的半径之比R 1∶R 2＝2∶1，且是粗细相同，用同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a 环置于磁场中与只有b 环置于磁场中两种情况下，A 、B 两点的电势差之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶1解析：选B.设b 环的面积为S ，由题可知a 环的面积为4S ，若b 环的电阻为R ，则a 环的电阻为2R .当只有a 环置于磁场中时，a 环等效为内电路，b 环等效为外电路，A 、B 两端的电压为路端电压，根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝4ΔBS Δt ，U AB ＝ER R ＋2R ＝4S ΔB 3Δt当只有b 环置于磁场中时E ′＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ，U ′AB ＝E ′2R R ＋2R ＝2R ΔBS 3R Δt ＝2S ΔB 3Δt所以U AB ∶U ′AB ＝2∶1.故选项B 正确．图4－4－188．如图4－4－18所示，粗细均匀的、电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B ，圆环直径为l ；长为l 、电阻为r /2的金属棒ab 放在圆环上，以v 0向左运动，当ab 棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为( )A ．0B ．Blv 0C.Blv 02D.Blv 03解析：选D.切割磁感线的金属棒ab 相当于电源，其电阻相当于电源内阻，当运动到虚线位置时，两个半圆金属环相当于并联，可画出如图所示的等效电路图．R 外＝R 并＝r 4，I ＝E R 外＋r 2＝Blv 034r ＝4Blv 03r .金属棒两端电势差相当于路端电压U ab ＝IR 外＝4Blv 03r ×r 4＝13Blv 0.图4－4－199.(xx 年成都高二检测)如图4－4－19所示，导线OA 长为l ，在匀强磁场中以角速度ω沿图所示方向绕通过悬点O 的竖直轴旋转，OA 与竖直方向的夹角为θ.那么，OA 导线中的感应电动势大小和O 、A 两点电势高低( )A ．Bl 2ω O 点高B ．Bl 2ω A 点高C.12Bl 2ωsin 2θ O 点高 D.12Bl 2ωsin 2θ A 点高 解析：选D.OA 切割磁感线的有效长度等于圆半径，即：R ＝l ·sin θ，产生的电动势E ＝12BR 2ω＝12Bl 2ωsin 2θ，由右手定则判断知A 点电势高，所以D 正确． 二、非选择题10．(xx 年南京高二检测)一个边长为a ＝1 m 的正方形线圈，总电阻为R ＝2 Ω，当线圈以v ＝2 m/s 的速度通过磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度b ＞1 m ，如图4－4－20所示，求：图4－4－20(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小；(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热．解析：(1)根据E ＝Blv ，I ＝E R知 I ＝Bav R ＝0.5×1×22A ＝0.5 A (2)线圈穿过磁场过程中，由于b ＞1 m ，故只在进入和穿出时有感应电流，故Q ＝2I 2Rt ＝2I 2R ·a v ＝2×0.52×2×12 J ＝0.5 J.答案：(1)0.5 A (2)0.5 J11．(xx 年通州市调研)如图4－4－21甲所示，水平放置的线圈匝数n ＝200匝，直径d 1＝40 cm ，电阻r ＝2 Ω，线圈与阻值R ＝6 Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d 2＝20 cm 的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求：图4－4－21(1)通过电阻R 的电流方向；(2)电压表的示数；(3)若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R 上的电荷量为定值，并求出其值．解析：(1)电流方向从A 流向B .(2)由E ＝n ΔΦΔt 可得：E ＝n πd 22ΔB 4Δt，E ＝I (R ＋r )，U ＝IR 解得：U ＝1.5π V ＝4.7 V.(3)设线圈拉出磁场经历时间ΔtE ＝n ΔΦΔt ＝n πd 21B 4Δt ，I ＝E R ＋r，电荷量q ＝I Δt 解得：q ＝n πd 21B R ＋r，与线圈运动的时间无关，即与运动的速度无关．代入数据得：q ＝0.5π C ＝1.57 C.答案：(1)从A 流向B (2)4.7 V(3)证明见解析 1.57 C图4－4－2212.如图4－4－22所示，一水平放置的平行导体框宽度L ＝0.5 m ，接有R ＝0.2 Ω的电阻，磁感应强度B ＝0.4 T 的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，现有一导体棒ab 跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体棒ab 电阻不计，当ab 以v ＝4.0 m/s 的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体棒ab 上的感应电动势的大小及感应电流的方向；(2)要维持ab 向右匀速运动，作用在ab 上的水平外力为多少？方向怎样？(3)电阻R 上产生的热功率多大？解析：(1)导体棒ab 垂直切割磁感线，产生的电动势大小为E ＝BLv ＝0.4×0.5×4.0 V ＝0.8 V ，由右手定则知感应电流的方向由b 向a .(2)导体棒ab 相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流I ＝E R ＋r ＝0.80.2＋0A ＝4.0 A ， 导体棒ab 所受的安培力F ＝BIL ＝0.4×0.5×4.0 N＝0.8 N ，由左手定则知其方向水平向左．ab 匀速运动，所以水平拉力F ′＝F ＝0.8 N ，方向水平向右．(3)R 上的热功率：P ＝I 2R ＝4.02×0.2 W＝3.2 W.答案：(1)0.8 V 由b 向a (2)0.8 N 水平向右(3)3.2 W。