◎ 题目

如图所示，宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=1Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=5T．一根质量m=100g的导体棒MN放在导轨上，并与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求： （1）在闭合回路中产生的感应电流的大小． （2）作用在导体棒上的拉力的大小． （3）当导体棒匀速运动30cm时撤去拉力，求：运动30cm和撤去拉力至棒停下来的整个过程中电阻R上产生的总热量．

◎ 答案

（1）感应电动势：E=BLv=5×0.2×10V=10V， 电流：I= E R = 10 1 =10A； （2）导体棒受到的安培力：F安=BIL=5×10×0.2=10N， 导体棒做匀速直线运动，由平衡条件可得，拉力：F=F安=10N； （3）克服安培力做功产生焦耳热，运动30cm过程中R上产生的热量：Q1=Fs=10×0.3J=3J， 撤去拉力至棒停下来过程中，电阻R上产生的热量：Q2= 1 2 mv2= 1 2 ×0.1×100J=5J， 整个过程R上产生的热量：Q=Q1+Q2=3+5=8J； 答：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小为10A．（2）作用在导体棒上的拉力的大小为10N．（3）运动30cm和撤去拉力至棒停下来的整个过程中电阻R上产生的总热量为8J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=1Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=5T．一根质量…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。