题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻
R=2Ω．磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动，（g取10m/s²）．求：
（1）导体棒在运动过程中的最大速度V为多少？
（2）若导体捧从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中滑行的位移为20米，求此过
程中回路电阻产生的焦耳热Q以及流过电阻R的电量q各为多少？

答案

（1）导体棒匀速运动时速度最大，
导体棒受到的安培力：F_B=BIL=

B2L2v

R+r

，
由平衡条件得：μmg+

B2L2v

R+r

=F，
解得：v=5m/s；
（2）在整个过程中，由能量守恒定律得：
Fs=

1

2

mv²+μmgs+Q，解得：Q=1.5J；
由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：

.

E

=

△Φ

△t

=

BLs

△t

，
感应电流：I=

. E

R+r

=

BLs

(R+r)△t

，
通过R的电荷量：q=I△t，
解得：q=2C；
答：（1）导体棒在运动过程中的最大速度为5m/s．
（2）回路电阻产生的焦耳热为1.5J，流过电阻R的电量为2C．