Question

如图所示，电阻可忽略的一定长度的光滑平行金属导轨MM^/、NN^/固定在水平面上，导轨间距d=0.8m，左端M^/N^/间接一阻值R=1.5的电阻，磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面向下，距NN^/端L=1m处有一金属棒ab与导轨垂直且接触良好，其质量m=0.2kg，电阻r=0.5，在F=2N的水平拉力作用下，由静止开始向M^/N^/端运动，到M^/N^/的过程中电阻R上产生的焦耳热Q_R=0.3J,。求

（1）当金属棒运动速度为1m/s时，棒上的电流大小和方向。

（2）金属棒从开始运动到M^/N^/的过程中，流过电阻R上的电荷量。

（3）金属棒运动的最大速度v

 

 

Answer 1

【答案】

（1）0.4A，从b到a（2）0.4C（3）v_m=4m/s

【解析】

试题分析：（1）电动势   ，所以电流大小，代入数据  I=0.4A

根据右手定则，电流方向b到a。 

（2）电荷量 ，电流大小   电动势 且所以化简得，代入数据：

（3）金属棒上产生的热量       

金属棒克服安培力做功  

根据动能定理   

所以v_m=4m/s  

考点：切割磁感线的电动势、电路识别、动能定理

点评：此类题型考察了切割磁感线产生的感应电动势、电路识别、有关电量计算和根据动能定理求解相关问题的能力