问题
问答题
如图所示，宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T．一根质量为m=10g的导体棒ab放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小；
（3）从某一位置开始记录，当导体棒移动30cm时撤去拉力，直到导体棒静止．求整个过程（从开始记录到棒静止）电阻R上产生的热量．
答案
（1）导体棒产生的感应电动势为 E=BLv=1.0V
感应电流为 I
=1.0 AE R
（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡
即有 F=F安=BIL=0.1N
（3）导体棒移动30cm的时间为 t=
=0.03sl v
根据焦耳定律，Q1=I2R t=0.03J
撤去F后，导体棒做减速运动，其动能转化为内能，则根据能量守恒，有
Q2=
mv2=0.5J1 2
故电阻R上产生的总热量为 Q=Q1+Q2=0.53J
答：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小为1A；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小是0.1N；
（3）整个过程电阻R上产生的热量是0.53J．