Question

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，之间有一导体棒ab，导轨和导体棒的电阻忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=2Ω的定值电阻。质量为0.2kg的导体棒ab长l＝0.5m，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。现在在导体棒ab上施加一个水平向右，大小为0.02N的恒力，使导体棒ab由静止开始运动，求：

⑴当ab中的电流为多大时，导体棒ab的速度最大？

⑵ab的最大速度是多少？

⑶若导体棒从开始到速度刚达到最大的过程中运动的位移s=10m，则在此过程中R上产生的热量是多少？

Answer 1

（1）0.1A（2）1m/s（3）0.1J

【解析】

试题分析：（1）当金属棒上所受的拉力等于安培力时，加速度为零，速度最大，则F=BIL，解得：I=0.1A

（2）根据E=BLvm；E=IR 可解得：

（3）由能量守恒关系可得： 解得：Q=0.1J

考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.