Question

如圖，電阻不計的光滑U形導軌水平放置，導軌間距d = 0.5m，導軌一端接有R = 4.0Ω的電阻。有一質量m = 0.1kg、電阻r = 1.0Ω的金屬棒ab與導軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B = 0.2T�，F用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v = 10m/s的速度向右做勻速運動。設導軌足夠長。
（1）求金屬棒ab兩端的電壓；
（2）若某時刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運動，求電阻R產生的熱量。

Answer 1

（1）根據法拉第電磁感應定律  E =" Bdv    " （3分）
根據歐姆定律    I =   （2分）     U =" IR" =" 0.8V  " （1分）
（2）由能量守恒，電路中產生的熱量    Q =  （3分）
因為串聯電路電流處處相等，由Q=I²Rt 可得:（2分）
代入數據求出：Q_R =" 4.0J    " （1分）

略