如圖所示，有一寬L=0.4m的矩形金屬框架水平放置，框架兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長．垂直于金屬框平面有一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T金屬桿ab質(zhì)量m= 0.1kg，電阻r=1 ，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計，當桿受一 水平恒定拉力F作用，由靜止開始運動，經(jīng)一段時間后電流表的示數(shù)穩(wěn)定在0.6A已知在金屬桿加速過程中每個電阻R。產(chǎn)生的熱量Q=0.2L．求：
（1）電路中產(chǎn)生的最大感應電動勢；
（2）水平恒定拉力F的大小；
（3）在加速過程中金屬桿的位移。
解：（1）桿ab切割磁場時，等效電路圖如圖所示

電路穩(wěn)定時I=0.6A，I總=2I=1.2 A①

根據(jù)閉合電路歐姆定律知 Em=I總(R外+r)=1.2×(1+1)V=2.4V②
（2）電流表示數(shù)穩(wěn)定時，ab桿勻速運動F=F安③
根據(jù)安培力公式F安=Bl總L④
2×0.4 N=0.48N⑤
⑥
 安培力做的功WA=-Q總=-(2Q0十Qr) ⑦

 Qr=2Q0⑧
WA=-0.8J⑨
根據(jù)動能定理有⑩

根據(jù)功的公式，加速過程中金屬桿的位移
練習冊系列答案
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如圖所示，有一寬L=0.4m的短形金屬框架水平放置，框架兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長．垂直金屬框平面有一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T．金屬桿ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=1.0Ω，桿與框架接觸良好，且與框架間的摩擦力不計．當桿受一水平恒定拉力F作用，由靜止開始運動，經(jīng)一段時間后電流表的示數(shù)穩(wěn)定在0.6A．已知在金屬桿加速過程中每個電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=0.2J．求：
（1）電路中產(chǎn)生的最大感應電動勢；
（2）水平恒定拉力F的大��；
（3）在加速過程中金屬桿的位移．

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（1）電路中最大感應電動勢；
（2）在金屬桿加速過程中安培力做的功；
（3）在加速過程中金屬桿的位移．

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（1）電路中最大感應電動勢；
（2）在金屬桿加速過程中安培力做的功；
（3）在加速過程中金屬桿的位移．

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（2）水平恒定拉力F的大��；
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