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    5．如图所示，长为L、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R=0.5欧的电阻．量程为3.0安的电流表串接在一条导轨上，量程为1.0伏的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F使金属棒右移．当金属棒以v=2米/秒的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏．问：
    （1）此满偏的电表是什么表？说明理由．
    （2）拉动金属棒的外力F多大？
    （3）此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中电阻R释放的热量．

    分析 （1）根据感应电动势与闭合电路欧姆定律，即可求解；
    （2）由安培力与外力平衡，与安培力大小相结合，即可求解；
    （3）由能量守恒定律，及电热与电阻成正比，即可求解．

    解答 解：（1）满偏的是电压表．若电流表满偏，则通过电阻R的电流为3A，电压表的示数就为1.5V，超过电压表的量程．
    （2）设金属棒匀速运动时电压表的示数为U，电流表的示数为I，
    由题意可知：U=1V，I=2A，
    此过程中：$U=\frac{BLv}{R+r}$•R，安培力：F=BIL，
    联立可解得：F=1.6N；
    （3）由能量守恒定律得，电路中产生的焦耳热：Q=$\frac{1}{2}$mv2，
    由串联电路规律可知，电阻R产生的焦耳热：Q′=$\frac{R}{R+r}$Q，
    解得：Q′=0.125J；
    答：（1）此满偏的电表是电压表，若电流表满偏，则通过电阻R的电流为3A，电压表的示数就为1.5V，超过电压表的量程；
    （2）拉动金属棒的外力为1.6N．
    （3）撤去外力F后，电阻R上产生的焦耳热为0.125J

    点评 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与能量守恒定律，掌握E=BLV与F=BIL的公式的应用，同时区别产生热量与电阻的热量的区别．

    练习册系列答案
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