摘要:17.如图15所示.宽度为L=0.40 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上.导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场.磁感应强度大小为B=0.40 T.一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动.运动速度v=0.50 m/s.在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求: (1)在闭合回路中产生的感应电流的大小, (2)作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率, (3)当导体棒移动50cm时撤去拉力.求整个运动过程中电阻R上产生的热量. 解:(1)感应电动势为 E=BLv =0.40×0.40×0.5V = 8.0×10-2V ---- 感应电流为 A = 4.0×10-2 A ---- (2)导体棒匀速运动.安培力与拉力平衡 即有F=BIL= 0.40×4.0×10-2×0.4 N =6.4×10-3N ---- 拉力的功率为 = 6.4×10-3×0.50 W = 3.2×10-3W ---- (3) 导体棒移动30cm的时间为 = 1.0s ---- 根据焦耳定律.Q1 = I2R t = J = 3.2×10-3 J ---- 根据能量守恒.Q2==J= 1.25×10-2 J ---- 电阻R上产生的热量 Q = Q1+Q2 = 3.2×10-3+1.25×10-2J=1.57×10-2J ----

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