<p class="ql-block">这是一道关于电磁感应的物理题，图中是一个在匀强磁场中向左匀速运动的线框，已知磁感应强度B = 0.10T，切割磁感线的导线长度L = 40cm = 0.4m，运动速度v = 5.0m/s，线框电阻R = 0.50Omega。</p><p class="ql-block">（1）求感生电动势的大小</p><p class="ql-block">根据动生电动势的计算公式E = BLv（其中B是磁感应强度，L是切割磁感线的有效长度，v是导线切割磁感线的速度），将已知数值代入公式：</p><p class="ql-block">E=BLv = 0.10times0.4times5.0 = 0.2V</p><p class="ql-block">（2）求感生电流的大小和方向</p><p class="ql-block">- 大小：根据欧姆定律I=frac{E}{R}（其中E是感应电动势，R是电路的总电阻），已知E = 0.2V，R = 0.50Omega，则感生电流I=frac{E}{R}=frac{0.2}{0.50}=0.4A。</p><p class="ql-block"> - 方向：根据右手定则（伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向），磁感线从掌心进入（磁场方向向下），拇指指向线框运动方向（向左），则四指所指的方向（从上往下看）为顺时针方向，所以感生电流方向为顺时针（从上往下看）。</p><p class="ql-block">（3）求使线框向左匀速运动所需的外力</p><p class="ql-block">线框匀速运动，说明外力与安培力大小相等、方向相反。</p><p class="ql-block"> - 先求安培力大小，安培力公式为F_{安}=BIL（其中B是磁感应强度，I是感应电流，L是导线在磁场中的有效长度），将B = 0.10T，I = 0.4A，L = 0.4m代入可得：F_{安}=BIL = 0.10times0.4times0.4 = 0.016N。</p><p class="ql-block"> - 因为线框匀速运动，外力F与安培力F_{安}平衡，所以F = F_{安}= 0.016N，方向与安培力方向相反，即向左。</p><p class="ql-block">综上，感生电动势大小为0.2V；感生电流大小为0.4A，方向为顺时针（从上往下看）；使线框向左匀速运动所需的外力大小为0.016N，方向向左。</p>