Question

如圖所示，固定在水平面上的兩平行金屬導軌MN與PQ相距L=20cm，接在軌道一端的電阻R=0.8Ω，垂直兩軌道放置的金屬棒ab電阻為r=0.4Ω，金屬棒在兩軌道上滑行時所受摩擦力為0.2N，軌道所在處有豎直向下的方向的勻強磁場，磁感強度B=1.2T，當金屬棒ab在平行導軌的恒力F作用下恰好以10m/s速度沿軌道勻速滑行時，求：（不計導軌電阻）

(1)ab棒中產生感應電動勢大小
(2)ab棒所受安培力大小
(3)0.2s內拉力F所做的功

Answer 1

（1）2.4V       （2）0.48N  (3) 1.36J

(1)E=BLV=1.2×0.2×10="2.4(V)" (2分)

(3)∵勻速滑行，棒所受合力為零
∴F=F安+f=0.48+0.2=0.68(N) 
W=Fvt=0.68×10×0.2=1.36(J)
或由W=EIt+f·v·t
=2.4×2×0.2+0.2×10×0.2=1.36(J)