如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质

问题问答题

如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上．现用F=0.8N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右位移为15m时，速度达到最大，

求：（1）求ab棒所能达到的最大速度？

（2）此时ab棒产生的感应电动势的大小？

（3）求这个过程产生的焦耳热？

答案

（1）当ab棒做匀速直线运动时速度达到最大，则有

F=F_安

又E=BLv_m，I=

，F_安=BIL，得安培力大小为 F_安=

B2L2vm

则得，vm=

B2L2

代入解得，v_m=10m/s

（2）此时ab棒产生的感应电动势的大小E=BLv_m=0.2×1×10V=2V

（3）根据功能关系得

FS=

代入解得，Q=2J

答：

（1）ab棒所能达到的最大速度是10m/s．

（2）此时ab棒产生的感应电动势的大小是2V．

（3）这个过程产生的焦耳热是2J．