Question

如圖，電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距d = 0.5m，導(dǎo)軌一端接有R = 4.0Ω的電阻。有一質(zhì)量m = 0.1kg、電阻r = 1.0Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個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 = 0.2T。現(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v = 10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。

   （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(yùn)動，求電阻R產(chǎn)生的熱量。

 

Answer 1

【答案】

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E = Bdv     （3分）

        根據(jù)歐姆定律    I =    （2分）     U = IR = 0.8V   （1分）

   （2）由能量守恒，電路中產(chǎn)生的熱量    Q =   （3分）

        因為串聯(lián)電路電流處處相等，由Q=I²Rt  可得: （2分）

        代入數(shù)據(jù)求出：Q_R = 4.0J     （1分）

【解析】略