Question

【題目】如圖所示，寬度為L＝0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R＝0.9 Ω的電阻．導(dǎo)軌cd段右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.50 T．一根質(zhì)量m＝10 g，電阻r＝0.1 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連，將重物從圖示位置由靜止釋放．當(dāng)導(dǎo)體棒ab到達cd時，鉤碼距地面的高度h＝0.3 m．已知導(dǎo)體棒ab進入磁場時恰做v＝10 m/s的勻速直線運動，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，取g＝10 m/s2.求：

（1）導(dǎo)體棒ab在磁場中勻速運動時，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；
（2）掛在細線上的鉤碼的質(zhì)量大�。�
（3）導(dǎo)體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）

感應(yīng)電動勢為E＝BLv＝1.0 V

感應(yīng)電流

（2）

導(dǎo)體棒勻速運動，安培力與拉力平衡，則BIL＝Mg

所以

（3）

導(dǎo)體棒移動0.3 m所用時間為

根據(jù)焦耳定律，Q1＝I2(R＋r)t＝0.03 J

根據(jù)能量守恒，

電阻R上產(chǎn)生的熱量

【解析】本題主要考查公式的基本應(yīng)用，難度不大。