如圖*所示，兩根間距L=1.0m、電阻不計的足夠長平行金屬導軌ab、cd水平放置，一端與阻值R=2.0Ω的電阻...
來源：國語幫 2.55W
問題詳情：
如圖*所示，兩根間距L=1.0m、電阻不計的足夠長平行金屬導軌ab、cd水平放置，一端與阻值R=2.0Ω的電阻相連．質量m=0.2kg的導體棒ef在恆定外力F作用下由靜止開始運動，已知導體棒與兩根導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為f=1.0N，導體棒電阻為r=1.0Ω，整個裝置處於垂直於導軌平面向上的勻強磁場B中，導體棒運動過程中加速度a與速度v的關係如圖乙所示（取g=10m/s2）．求：
（1）當導體棒速度為v時，棒所受安培力F安的大小（用題中字母表示）．
（2）磁場的磁感應強度B．
（3）若ef棒由靜止開始運動距離為S=6.9m時，速度已達v′=3m/s．求此過程中產生的焦耳熱Q．
【回答】
（1）
；（2）
；（3）
【詳解】
(1)當導體棒速度為v時,導體棒上的電動勢為E,電路中的電流為I. 由法拉第電磁感應定律
由歐姆定律
導體棒所受安培力
聯合解得:
(2)由圖可以知道:導體棒開始運動時加速度
,初速度
,導體棒中無電流. 由牛頓第二定律知
計算得出:
由圖可以知道:當導體棒的加速度a=0時,開始以
做勻速運動 此時有:
解得:
(3)設ef棒此過程中,產生的熱量為Q, 由功能關係知
: 帶入數據計算得出
故本題*是：（1）
；（2）
；（3）
【點睛】
利用導體棒切割磁感線產生電動勢，在結合閉合電路歐姆定律可求出迴路中的電流，即可求出安培力的大小，在求熱量時要利用功能關係求解．
知識點：法拉第電磁感應定律
題型：解答題
