Question

18．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=0.2m，導(dǎo)軌左端所接的電阻R=5?，電阻不計的金屬棒ab可沿光滑導(dǎo)軌滑動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=5T，ab在外力作用下以V=10m/s的速度向右勻速滑動，求：
（1）金屬棒所受安培力的大小．
（2）運動5s電阻R產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律可以求出電流，再根據(jù)F=BIL即可求得安培力；
（2）根據(jù)焦耳定律列式即可求得R在5s內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢為：
E=BLV=5×0.2×10=10V 
感應(yīng)電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{10}{5}$=2A      
安培力為：F=BIL=5×2×0.2=2N     
（2）根據(jù)焦耳定律可知，5s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為：
Q=I²Rt=2²×5×5=100J      
答：（1）金屬棒所受安培力的大小為2N；
（2）運動5s電阻R產(chǎn)生的熱量為100J．

點評 本題考查了求感應(yīng)電流，分析清楚導(dǎo)體棒的運動情況，應(yīng)用E=BLv、歐姆定律以及焦耳定律即可以解題．