Question

15．如图所示，水平面内有相距L=0.8m的两平行光滑金属导轨ab、cd固定在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，ac间接有R=4.0Ω的电阻．导体棒AB跨在两导轨间，与导轨接触良好，并在F=0.2N的水平力作用下由静止开始向右运动，当其做匀速直线运动时，回路中的电流I=0.5A，求：
（1）导体棒AB匀速运动5s电阻R上产生的热量；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小．

Answer 1

分析 （1）根据电流的大小，结合焦耳定律求出电阻R上产生的热量．
（2）抓住匀速运动时，拉力等于安培力求出磁感应强度的大小．

解答 解：（1）匀速运动时，回路中的电流I=0.5A，
则电阻R上产生的热量Q=I²Rt=0.25×4×5J=5J．
（2）匀速运动时，拉力等于安培力，
有：F=F_A=BIL，
解得磁感应强度B=$\frac{F}{IL}=\frac{0.2}{0.5×0.8}T=0.5T$．
答：（1）导体棒AB匀速运动5s电阻R上产生的热量为5J；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T．

点评 本题考查了电磁感应的基本运用，掌握安培力公式和焦耳定律，并能灵活运用，基础题．