Question

如圖，電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距d = 0.5m，導(dǎo)軌一端接有R = 4.0Ω的電阻。有一質(zhì)量m = 0.1kg、電阻r = 1.0Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B = 0.2T。現(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v = 10m/s的速度向右做勻速運動。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。
（1）求金屬棒ab兩端的電壓；
（2）若某時刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運動，求電阻R產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律  E =" Bdv    " （3分）
根據(jù)歐姆定律    I =   （2分）     U =" IR" =" 0.8V  " （1分）
（2）由能量守恒，電路中產(chǎn)生的熱量    Q =  （3分）
因為串聯(lián)電路電流處處相等，由Q=I²Rt 可得:（2分）
代入數(shù)據(jù)求出：Q_R =" 4.0J    " （1分）

略