Question

14．如圖所示電路，金屬桿ab垂直固定于寬為0.4m的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌平面水平并處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5×10^-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．定值電阻R阻值為2Ω，其余電阻均不計(jì)；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，電流表的示數(shù)為1.5A．求：
（1）金屬桿ab受到的安培力大��；
（2）1min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）已知磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流和線框間的距離，根據(jù)安培力公式可求得安培力大�。�
（2）根據(jù)焦耳定律即可求得1min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）根據(jù)安培力公式F=BIL可知
金屬桿受到的安培力F=BIL=5×10^-3T×1.5×0.4N=3.0×10^-3N；
（2）根據(jù)焦耳定律可得：
1min內(nèi)電流通過(guò)的熱量Q=I²Rt=1.5²×2×60=270J；
答：（1）金屬桿ab受到的安培力大小為3.0×10^-3N；
（2）1min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量為270J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查安培力和焦耳定律公式的應(yīng)用，要注意明確安培力的計(jì)算公式F_A=BIL，知道該公式的適用條件：1、勻強(qiáng)磁場(chǎng)．2、導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直．