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    如图，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d=0.5m，导轨一端接有R=4.0Ω的电阻．有一质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T．现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以v=10m/s的速度向右做匀速运动．设导轨足够长．
    （1）求金属棒ab两端的电压；
    （2）求水平拉力F的大小
    （3）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量．
    分析：（1）由E=Bdv求出金属棒产生的感应电动势，ab相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律求解ab两端的电压．
    （2）金属棒做匀速运动，水平拉力F与金属棒所受的安培力大小相等、方向相反．由F=BId求出安培力，即可得解．
    （3）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，金属棒的动能减小到零全部转化为电路中的内能，由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）金属棒产生的感应电动势为 E=Bdv
      由欧姆定律得
         I=
    E
    R+r

    ab相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律得
       U=IR
    联立解得，U=0.8V
    （2）金属棒所受的安培力大小为 FA=BdI
    由于金属棒做匀速运动，则水平拉力F与金属棒所受的安培力平衡，则有
       F=FA
    联立解得，F=2×10-2N
    （3）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，金属棒的动能减小到零全部转化为电路中的内能，由能量守恒定律得，电路中产生的总热量为
        Q=
    1
    2
    mv2
    因为ab棒与电阻R串联，电流相等，由焦耳定律Q=I2Rt得
      
    QR
    Q
    =
    R
    R+r

    代入解得，QR=4.0J
    答：
    （1）金属棒ab两端的电压是0.8V；
    （2）水平拉力F的大小是2×10-2N．
    （3）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，电阻R产生的热量是4J．
    点评：本题的物理情景比较简单，是电磁感应与电路、力学等知识的综合应用，只要掌握基本知识，就能正确解答．
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    （1）求水平拉力的大小及金属棒ab两端的电压Uab；
    （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量．

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    如图，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d=0.5m，导轨一端接有的电阻。有一质量、电阻的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T。现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。

        （1）求金属棒ab两端的电压；

        （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。

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       （1）求金属棒ab两端的电压；

       （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。

     

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       （1）求金属棒ab两端的电压；

       （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。

     

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