Question

如圖16，電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距d=0.5 m，導(dǎo)軌一端接有R=4.0 Ω的電阻.有一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=1.0 Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置.整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T.現(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab，使它以v=10 m/s 的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)導(dǎo)軌足夠長.?

圖16

（1）求金屬棒ab兩端的電壓；

（2）若某時(shí)刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng)，求電阻R產(chǎn)生的熱量.

Answer 1

(1)0.8 V　(2)4.0 J?

解析:

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

E=Bdv?

根據(jù)歐姆定律

U=IR=0.8 V.

(2)由能量守恒，電路中產(chǎn)生的熱量

Q=mv²?

因?yàn)榇��?lián)電路電流處處相等，所以

代入數(shù)據(jù)求出

Q_R=4.0 J.?