Question

如圖所示，電阻可忽略的一定長度的光滑平行金屬導軌MM^/、NN^/固定在水平面上，導軌間距d=0.8m，左端M^/N^/間接一阻值R=1.5的電阻，磁感應強度B=1.0T的勻強磁場垂直導軌平面向下，距NN^/端L=1m處有一金屬棒ab與導軌垂直且接觸良好，其質量m=0.2kg，電阻r=0.5，在F=2N的水平拉力作用下，由靜止開始向M^/N^/端運動，到M^/N^/的過程中電阻R上產生的焦耳熱Q_R=0.3J,。求
（1）當金屬棒運動速度為1m/s時，棒上的電流大小和方向。
（2）金屬棒從開始運動到M^/N^/的過程中，流過電阻R上的電荷量。
（3）金屬棒運動的最大速度v

Answer 1

（1）0.4A，從b到a（2）0.4C（3）v_m="4m/s"

試題分析：（1）電動勢  ，所以電流大小，代入數據  I=0.4A
根據右手定則，電流方向b到a。 
（2）電荷量 ，電流大小  電動勢 且所以化簡得，代入數據：
（3）金屬棒上產生的熱量       
金屬棒克服安培力做功  
根據動能定理   
所以v_m=4m/s  
點評：此類題型考察了切割磁感線產生的感應電動勢、電路識別、有關電量計算和根據動能定理求解相關問題的能力