Question

如图，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d = 0.5m，导轨一端接有R = 4.0Ω的电阻。有一质量m = 0.1kg、电阻r = 1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.2T。现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以v = 10m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。

   （1）求金属棒ab两端的电压；

   （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。

 

Answer 1

【答案】

（1）根据法拉第电磁感应定律 E = Bdv     （3分）

        根据欧姆定律    I =    （2分）     U = IR = 0.8V   （1分）

   （2）由能量守恒，电路中产生的热量    Q =   （3分）

        因为串联电路电流处处相等，由Q=I²Rt  可得: （2分）

        代入数据求出：Q_R = 4.0J     （1分）

【解析】略