Question

16．空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，在磁场区域内有两根相距L=0.8m的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图所示，PM间连接有R=3.0Ω的电阻，导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在回路中产生的电流I=0.6A，求：
（1）导体棒cd所受安培力的大小；
（2）t=2.0S时间内电流在电阻R上产生的焦耳热．
（3）1min内通过导体棒某一横截面的电量．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流；由F=BIL求出导体棒受到的安培力；
（2）由焦耳定律求出导体棒匀速运动时产生的焦耳热．
（3）由q=It即可求出1min内通过导体棒某一横截面的电量．

解答 解：（1）导体棒cd所受安培力的大小F=BIL=1.0×0.6×0.8N=0.48N
（2）t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热Q=I²Rt=0.6²×3.0×2.0J=2.16J
（3）1min=60s
则：q=It=0.6×60=36C
答：（1）导体棒cd所受安培力F的大小是0.48N；
（2）t=2.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热是2.16J．
（3）1min内通过导体棒某一横截面的电量是36C．

点评 本题考查电磁感应定律的应用，难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题．