如图所示.水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ.它们的电阻可忽略不计.在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω 的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m.质量m=1kg.其电阻为r=1.0Ω.与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0=10m/s 的速度向右做匀速运动.(1)使a.b棒向右匀速的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω 的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，质量m=1kg，其电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0=10m/s 的速度向右做匀速运动.

（1）使a、ｂ棒向右匀速的拉力F为多少？

（2）若撤掉拉力F，当导体棒速度v＝5m/s 时，试求导体棒的加速度大小为多少？

（3）试求从撤掉拉力F后，直至导体棒ab停止的过程中，在电阻R上消耗的焦耳热。

（1）；（2）；（3）37.5J

【解析】

试题分析: （1）以杆为研究对象，受力分析如图所示：

，解得：

（2）由牛顿第二定律得：

又：

解得：

（3）根据功能原理知，导体棒动能的减少转化为全电路电阻消耗的电能，即：

据回路电阻上能量消耗的关系可以得出在电阻R上消耗的焦耳热

QR=37.5J

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．

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