如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距l=0.2m，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为m=0.01...

问题详情：

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距l=0.2m，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计．整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中．ab杆由静止释放，若下落h=O.8m后开始做匀速运动，g取10m/s2，求：

（1）杆匀速运动的速度大小；

（2）匀速运动过程中杆ab两端的电压哪端高，高多少；

（3）该过程整个装置产生的热量．

【回答】

解：（1）杆达到匀速运动时速度最大，此时杆处于平衡状态，根据平衡条件有：

mg=BIL         ①

又根据欧姆定律有杆中电流      ②

杆切割产生的电动势E=BLv       ③

由①②③式可得=3m/s

（2）由右手定则知，杆b端电势高

根据闭合电路欧姆定律知，切割磁感线的导体相对于电流，ab两端的电势差相当于电流的路端电压，故有：

（4）在杆下落h的过程中根据能量守恒定律有

解得装置产生的热量Q=mgh﹣=0.035J

答：（1）杆匀速运动的速度大小为3m/s；

（2）匀速运动过程中杆ab两端的电压b端高，高0.5V；

（3）该过程整个装置产生的热量为0.035J．

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题