如图所示，两光滑金属导轨MN和PQ平行放置在同一水平面内，两导轨间距离L=0.50m，在导轨两端分别接有阻值R

2025-05-14 04:59:08

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回答1：

（1）由图乙知：t=0.02s时金属杆的速度v=10m/s
产生的感应电动势为e=BLv=0.5×0.5×10V=2.5V
根据闭合电路欧姆定律得：
流过金属杆的瞬时电流大小 i=

0.5R+r

2.5

2.5+2.5

A=0.5A
电阻R两端的瞬时电压大小 u=e-ir=2.5-0.5×2.5=1.25V
（2）t=0.02s时，金属杆受到的安培力的大小F=BiL=0.5×0.5×0.5N=0.125N
（3）金属杆产生的是正弦交变电流，感应电动势的有效值为E=

E m ，
由图知，t=0.02s时金属杆的速度最大，产生的感应电动势最大，R的电压最大值等于u．
电阻R两端的电压有效值为U=

u
则在4.00s内，导轨两端电阻总共产生的焦耳热Q=

U 2

t =

(

×1.25 ) 2

×4 J=0.625J
答：
（1）t=0.02s时，流过金属杆的瞬时电流大小i是0.5A，电阻R两端的瞬时电压大小u是1.25V；
（2）t=0.02s时，金属杆受到的安培力的大小F是0.125N；
（3）在4.00s内，导轨两端电阻总共产生的焦耳热Q是0.625J．