如图所示，电阻可忽略的一定长度的光滑平行金属导轨 MM / 、 NN / 固定在水平面上，导轨间距 d =0.8m，

Question

如图所示，电阻可忽略的一定长度的光滑平行金属导轨 MM / 、 NN / 固定在水平面上，导轨间距 d =0.8m，左端 M / N / 间接一阻值 R =1.5 的电阻，磁感应强度 B =1.0T的匀强磁场垂直导轨平面向下，距 NN / 端 L =1m处有一金属棒 ab 与导轨垂直且接触良好，其质量 m =0.2kg，电阻 r =0.5 ，在 F =2N的水平拉力作用下，由静止开始向 M / N / 端运动，到 M / N / 的过程中电阻 R 上产生的焦耳热 Q R =0.3J,。求（1）当金属棒运动速度为1m/s时，棒上的电流大小和方向。（2）金属棒从开始运动到 M / N / 的过程中，流过电阻 R 上的电荷量。（3）金属棒运动的最大速度 v

Answer 1

（1）0.4A，从 b 到 a （2）0.4C（3） v m ="4m/s"

试题分析：（1）电动势   ，所以电流大小 ，代入数据   I =0.4A 根据右手定则，电流方向 b 到 a 。  （2）电荷量  ，电流大小   电动势  且 所以化简得 ，代入数据： （3）金属棒上产生的热量         金属棒克服安培力做功   根据动能定理     所以 v m =4m/s   点评：此类题型考察了切割磁感线产生的感应电动势、电路识别、有关电量计算和根据动能定理求解相关问题的能力