◎ 题目

如图所示，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计．导轨左端接有R=0.5Ω的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感强度B=4T．现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，求： （1）电路中理想电流表和与理想电压表的示数； （2）拉动金属棒的外力F的大小； （3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热．

◎ 答案

（1）CD杆产生的电动势为E，电流表的示数为I，电压表示数为U 感应电动势，E=BLv                        闭合电路欧姆定律，I= BLv R+r 解得：I=2A                         U=IR=1.0V                     （2）设CD杆受到的拉力为F 安培力大小，FA=BIL                        则有F=FA=1.6N                    （3）由能量守恒，回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量 Q= 1 2 mv2=0.2J                电阻R上产生的电热 QR= R R+r Q=0.125J   答：（1）电路中理想电流表和与理想电压表的示数1V （2）拉动金属棒的外力F的大小1.6N； （3）若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热0.125J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，长度为L=0.2m、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD，垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  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。