Question

如图所示，空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．在磁场区域内有两根相距L=0.50m的平行金属导轨PQ、MN固定在竖直平面内，PM间连接有R=5.0Ω的电阻．当导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动时，在闭合回路中产生的电流I=0.20A．求：
（1）导体棒cd所受安培力F的大小；
（2）在△t=2.0s的时间内电流在电阻R上产生的焦耳热．

Answer 1

分析：（1）由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流；由F=BIL求出导体棒受到的安培力；
（2）由焦耳定律求出导体棒匀速运动时产生的焦耳热．

解答：解：（1）导体棒cd所受安培力的大小F=BIL=1.0×0.2×0.5N=0.1N
（2）在△t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热 Q=I²Rt=0.2²×5.0×2.0J=0.4J
答：（1）导体棒cd所受安培力F的大小是0.1N；（2）t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热是0.4J．

点评：本题考查电磁感应定律的应用，难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题．