Question

如圖9-37所示，電阻不計的光滑U形導軌水平放置，導軌間距d=0.5 m，導軌一端接有R=4.0 Ω的電阻.有一質量m=0.1 kg、電阻r=1.0 Ω的金屬棒ab與導軌垂直放置.整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.2 T.現用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v=10 m/s的速度向右做勻速運動.設導軌足夠長.

圖9-37

（1）求金屬棒ab兩端的電壓；

（2）若某時刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運動，求電阻R產生的熱量.

Answer 1

解析：（1）根據法拉第電磁感應定律E=Bdv

根據歐姆定律I=

U=IR=0.8 V.

（2）由能量守恒，電路中產生的熱量Q=mv²

因為串聯電路電流處處相等，所以=

代入數據求出Q_R=4.0 J.

答案：（1）U=0.8 V  （2）Q_R=4.0 J