Question

16．空間某區(qū)域存在水平方向的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T，在磁場區(qū)域內有兩根相距L=0.8m的平行金屬導軌PQ、MN，固定在豎直平面內，如圖所示，PM間連接有R=3.0Ω的電阻，導體棒cd沿導軌平面向右勻速運動，在回路中產生的電流I=0.6A，求：
（1）導體棒cd所受安培力的大小；
（2）t=2.0S時間內電流在電阻R上產生的焦耳熱．
（3）1min內通過導體棒某一橫截面的電量．

Answer 1

分析 （1）由E=BLv求出導體棒切割磁感線產生的感應電動勢，由歐姆定律求出感應電流；由F=BIL求出導體棒受到的安培力；
（2）由焦耳定律求出導體棒勻速運動時產生的焦耳熱．
（3）由q=It即可求出1min內通過導體棒某一橫截面的電量．

解答 解：（1）導體棒cd所受安培力的大小F=BIL=1.0×0.6×0.8N=0.48N
（2）t=2.0s時間內電流在電阻R上產生的焦耳熱Q=I²Rt=0.6²×3.0×2.0J=2.16J
（3）1min=60s
則：q=It=0.6×60=36C
答：（1）導體棒cd所受安培力F的大小是0.48N；
（2）t=2.0s時間內電流在電阻R上產生的焦耳熱是2.16J．
（3）1min內通過導體棒某一橫截面的電量是36C．

點評 本題考查電磁感應定律的應用，難度不大，熟練應用基礎知識即可正確解題．