Question

18．如图所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m，导轨左端所接的电阻R=5?，电阻不计的金属棒ab可沿光滑导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=5T，ab在外力作用下以V=10m/s的速度向右匀速滑动，求：
（1）金属棒所受安培力的大小．
（2）运动5s电阻R产生的热量．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律可以求出电流，再根据F=BIL即可求得安培力；
（2）根据焦耳定律列式即可求得R在5s内产生的热量．

解答 解：（1）导体棒产生的电动势为：
E=BLV=5×0.2×10=10V 
感应电流为：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{10}{5}$=2A      
安培力为：F=BIL=5×2×0.2=2N     
（2）根据焦耳定律可知，5s内电阻上产生的热量为：
Q=I²Rt=2²×5×5=100J      
答：（1）金属棒所受安培力的大小为2N；
（2）运动5s电阻R产生的热量为100J．

点评 本题考查了求感应电流，分析清楚导体棒的运动情况，应用E=BLv、欧姆定律以及焦耳定律即可以解题．