Question

【題目】如圖所示，寬度為L＝0.20 m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R＝0.9 Ω的電阻．導(dǎo)軌cd段右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T．一根質(zhì)量m＝10 g，電阻r＝0.1 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細(xì)線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連，將重物從圖示位置由靜止釋放．當(dāng)導(dǎo)體棒ab到達(dá)cd時(shí)，鉤碼距地面的高度h＝0.3 m．已知導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰做v＝10 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，取g＝10 m/s2.求：

（1）導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；
（2）掛在細(xì)線上的鉤碼的質(zhì)量大��；
（3）導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv＝1.0 V

感應(yīng)電流

（2）

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與拉力平衡，則BIL＝Mg

所以

（3）

導(dǎo)體棒移動(dòng)0.3 m所用時(shí)間為

根據(jù)焦耳定律，Q1＝I2(R＋r)t＝0.03 J

根據(jù)能量守恒，

電阻R上產(chǎn)生的熱量

【解析】本題主要考查公式的基本應(yīng)用，難度不大。