Question

【題目】如圖所示,寬度為L=0.2m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.5T.一根質(zhì)量為m=10 g的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動,運(yùn)動速度v＝10m/s,在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:

(1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小;

(2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小;

(3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動30cm時撤去拉力,求從撤去拉力到棒停下來過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量.

Answer 1

【答案】（1）1A（2）0.1N（3）0.5J

【解析】

(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLV=1V

感應(yīng)電流為I==1A

(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動,安培力與拉力平衡，即有F=F安=BIL=0.1N

(3)撤去F后,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動,其動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則根據(jù)能量守恒，有