题目内容
如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω，的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其质量m=0.8kg，电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T，现在水平外力作用下使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．（1）ab匀速运动时ab电流的方向如何？通过导体棒ab电流多大？
（2）某时刻撤去外力，求撤去外力后定值电阻R产的热是多少？
分析：（1）由右手定则判断ab电流的方向．由E=Blv、I=
结合求解通过导体棒ab电流的大小．
（2）某时刻撤去外力，棒的动能转化为回路中的内能，根据能量守恒定律和焦耳定律求解电阻R产生的热量．
| E |
| R+r |
（2）某时刻撤去外力，棒的动能转化为回路中的内能，根据能量守恒定律和焦耳定律求解电阻R产生的热量．
解答：解：（1）由右手定则判断得知，ab中电流的方向为b→a．
ab中的感应电动势E=Blv=2.0V
由闭合电路欧姆定律，回路中的电流 I=
代入数值，得：I=0.5A
（2）由能量守恒定律知，撤去外力后整个电路产生的热量 Q=
mv2=40J
定值电阻R产生的热量 QR=
Q=30J
答：
（1）ab匀速运动时ab电流的方向为b→a．通过导体棒ab电流为0.5A．
（2）撤去外力后定值电阻R产生的热量是30J．
ab中的感应电动势E=Blv=2.0V
由闭合电路欧姆定律，回路中的电流 I=
| E |
| R+r |
代入数值，得：I=0.5A
（2）由能量守恒定律知，撤去外力后整个电路产生的热量 Q=
| 1 |
| 2 |
定值电阻R产生的热量 QR=
| R |
| R+r |
答：
（1）ab匀速运动时ab电流的方向为b→a．通过导体棒ab电流为0.5A．
（2）撤去外力后定值电阻R产生的热量是30J．
点评：本题是电磁感应与电路知识的综合，掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律和能量守恒定律就可正确求解．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1=13N和F2=6N的水平力的作用而保持静止，F1与F2的方向相反．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力．求：
如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长L=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．求：
如图所示，水平面上有一重40N的物体，受到F1=12N和F2=6N的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，求：
如图所示，水平面上有一个动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度L1、宽度L2的矩形线圈，线圈匝线为n，总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，小车运动过程所受摩擦力为f．小车最初静止，线圈的右边刚好与宽为d（d＞L1）的有界磁场的左边界重合．磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B．现控制动力小车牵引力的功率，让它以恒定加速度a进入磁场，线圈全部进入磁场后，开始做匀速直线运动，直至完全离开磁场，整个过程中，牵引力的总功为W．
如图所示，水平面上有A、B两物体叠放在一起，现有一水平恒力F作用在A物体上，恰能使A、B两物体一起沿水平面做匀速运动．在运动过程中突然将作用在A上的恒力F撤去迅速作用在B上，并保持大小、方向不变，则A、B的运动状态为（ ）| A、一起匀速直线运动 | B、一起加速运动 | C、B加速、A减速 | D、无法判断，因为A、B的质量关系及接触面间的摩擦情况未知 |