如图所示,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d="0.5"m,导轨一端接有R="4.0"Ω的电阻。有一质量m="0.1"kg、电阻r="1.0"Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装

◎ 题目

如图所示,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d="0.5" m,导轨一端接有R="4.0" Ω的电阻。有一质量m="0.1" kg、电阻r="1.0" Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B="0.2" T。现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v="10" m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。

(1)求金属棒ab两端的电压;
(2)若某时刻撤去外力,从撤去外力到金属棒停止运动,求电阻R产生的热量。

◎ 答案

(1)0.8 V(2)4.0 J

◎ 解析


试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律 E=Bdv,
根据欧姆定律I=A="0.2" A,
U=IR=0.2×4.0 V="0.8" V。
(2)由能量守恒,电路中产生的热量Q=mv2,
因为串联电路电流处处相等,所以,
QR=="4.0" J
点评:本题的物理情景比较简单,是电磁感应与电路、力学等知识的综合应用,只要掌握基本知识,就能正确解答.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d="0.5"m,导轨一端接有R="4.0"Ω的电阻。有一质量m="0.1"kg、电阻r="1.0"Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装…”主要考查了你对  【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。

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