Question

【题目】如图所示，宽度为L＝0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R＝1Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B＝5T。一根质量m＝0.1kg导体棒MN放在导轨上，其接入导轨间的电阻r=1Ω，并与导轨接触良好，导轨的电阻可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉着导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v＝12m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：

（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；

（2）作用在导体棒上的拉力的大小；

（3）当导体棒匀速运动0.3m整个过程中电阻R上产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）6A;（2）6N;（3）0.9J

【解析】

（1）由法拉第电磁感应定律得

①

由闭合电路欧姆定律得

②

由①②代入数据解得

I=6A③

（2）对MN，有

F=F安④

F安＝BIL⑤

由③④⑤解得

F=6N⑥

（3）依题意得

⑦

⑧

由③⑦⑧解得

⑨