题目内容
如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L=0.50m．平行轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B=0.40T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中．一导体棒ab垂直于轨道放置．导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小v=5.0m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直．不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力．求（1）通过电阻R的电流大小I；
（2）作用在导体棒上的外力大小F；
（3）导体棒克服安培力做功的功率P安．
分析：（1）由题，导线ab做匀速运动，已知速度大小v，由E=BLv求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的电流大小；
（2）根据安培力公式可求出其大小，再由受力平衡可确定外力的大小．
（3）在水平方向上，导线受到拉力和安培力，根据功率的公式可求出安培力的功率．
（2）根据安培力公式可求出其大小，再由受力平衡可确定外力的大小．
（3）在水平方向上，导线受到拉力和安培力，根据功率的公式可求出安培力的功率．
解答：解：（1）导体棒ab切割磁感线E=BLv=1.0V
由闭合电路的欧姆定律I=
=2A
（2）导体棒ab受到安培力F安=BIL=0.4N
由于导体棒ab匀速运动，满足：F=F安
所以，作用在导体棒上的外力F=0.4N
（3）导体棒克服安培力的功率P安=F安v=2W
答：（1）通过电阻R的电流大小2A；
（2）作用在导体棒上的外力大小0.4N；
（3）导体棒克服安培力做功的功率2W．
由闭合电路的欧姆定律I=
| E |
| R |
（2）导体棒ab受到安培力F安=BIL=0.4N
由于导体棒ab匀速运动，满足：F=F安
所以，作用在导体棒上的外力F=0.4N
（3）导体棒克服安培力的功率P安=F安v=2W
答：（1）通过电阻R的电流大小2A；
（2）作用在导体棒上的外力大小0.4N；
（3）导体棒克服安培力做功的功率2W．
点评：本题是导体在导轨上运动类型，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式结合研究．同时运用力的功率公式．
练习册系列答案
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如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L=0.50m．轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻．轨道处于磁感应强度大小B=0.40T，方向竖直向下的匀强磁场中．质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置．在沿着轨道方向向右的力F作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直．不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力．
如图所示，光滑金属直杆穿过竖直固定的滑套，其底端置于光滑斜面体上，金属杆质量为m1，斜面体质量为m2，现给斜面体一水平推力使斜面体从静止开始向右作匀加速直线运动，经t时间斜面体水平移动s，该过程中斜面体未碰到滑套，金属杆匀加速上升h高度重力加速度为g，求：