如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4m，导体棒ab质量m...

问题详情：

如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5 T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4 m，导体棒a b质量m=2.0 kg，电阻R=1Ω，与导轨的动摩擦系数为，其余电阻可忽略不计。现在导体棒a b在水平外力F=10 N的作用下，由静止开始运动了s=40 cm后，速度达到最大。求:

(1)导体棒ab运动的最大速度是多少？

(2)当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是多少？

(3)导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是多少？

【回答】

解：（1）导体棒受到的安培力：

当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得：

解得最大速度：v=1.5m/s； （2）当速度达到最大速度一半：

由牛顿第二定律得：

解得：a=1.5m/； （3）在整个过程中，由能量守恒定律可得：

解得：Q=0.15J； 答：（1）导体棒ab运动的最大速度是1.5m/s； （2）当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是1.5m/； （3）导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是0.15J．

知识点：法拉第电磁感应定律

题型：计算题