如图所示，两根足够长的水平金属轨道间距L=0.5m，置于磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，
如图所示，两根足够长的水平金属轨道间距L=0.5m，置于磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，有两根相同的金属棒ab、cd垂直于导轨放置，它们的质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.1Ω，与导轨间的最大静摩擦力均为fm=0.25N，滑动摩擦力均为f=0.2N，初始时两棒静止，现以水平恒力F=0.4N垂直作用在ab棒上．问：
（1）ab达到稳定状态时的速度是多大？
（2）当ab达到稳定状态时，回路中通过电流做功产生的热功率为多少？
（1）ab达到稳定状态时的速度是多大？
（2）当ab达到稳定状态时，回路中通过电流做功产生的热功率为多少？
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解题思路：（1）开始时cd棒不动，ab棒做加速直线运动，当安培力增加为0.15N时达到最大速度而平衡；两棒受到的安培力等值、反向、共线，故cd棒一直静止不动；
（2）当ab达到稳定状态时，根据P=FAvm求解回路中通过电流做功产生的热功率．
（2）当ab达到稳定状态时，根据P=FAvm求解回路中通过电流做功产生的热功率．
（1）两棒中的电流等值、反向、共线，故两棒受到的安培力等值、反向、共线；
开始时cd棒不动，拉力大于最大静摩擦力，ab棒做加速直线运动，安培力不断增加，当安培力为：
FA=F-f=0.4-0.2=0.2N，ab棒开始做匀速直线运动；
由于：
FA=BIL
I=
BLvm
2R
故：
vm=
2FAR
B2L2=
2×0.2×0.1
0．22×0．52=4m/s
I=2A
（2）当ab达到稳定状态时，回路中通过电流做功产生的热功率为：
P=FAvm=0.2×4=0.8W
答：（1）ab达到稳定状态时的速度是4m/s；
（2）当ab达到稳定状态时，回路中通过电流做功产生的热功率为0.8W．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
考点点评： 本题难点在于cd棒是否运动的判断，要注意开始时ab棒加速过程的动态分析；不难．
1年前
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