内容正文:
参考答案与解析
面静止得
mgsin α+F
1
-F
f
=0
,
代入数据得
F
f
=3.4×10
-2
N
。
14.
(
1
)
0.01 V 0.001 A
(
2
)
F=0.003 N
(
3
)
Q=0.0006 J
【解析】 (
1
) 由法拉第电磁感应定律可得
E=n
Δ椎
Δt
=n
ΔBS
Δt
=1×
15
30
×0.02 V=0.01 V
,
由闭合电路欧姆定律可得
I=
E
R
=
0.01
10
A=0.001 A
。
(
2
) 通电导线受到的安培力为
F=BIl=15×0.001×
0.2 N=0.003 N
。
(
3
) 在
1 min
内线圈回路产生的焦耳热:
Q=I
2
Rt=
0.001
2
×10×60 J=0.0006 J
。
15.
(
1
)
N→Q b→a
(
2
)
0.16 V
(
3
)
0.02 C
【解析】 (
1
) 根据右手定则判断得知,
ab
中产生的
感应电流方向是
b→a
, 则通过电阻
R
的电流方向为
N→Q
。
(
2
) 导体棒产生的感应电动势
E=BLv=0.2×0.5×2 V=
0.2 V
,
通过
R
的电流大小为
I=
E
R+r
=
0.2
4+1
A=0.04 A
,
则电阻
R
两端的电压为
U=IR=0.04×4 V=0.16 V
,
则电压表的示数为
0.16 V
。
(
3
) 由
E=
Δ椎
Δt
,
I=
E
R+r
,
q=IΔt
得, 通过导体棒的
电荷量为
q=
Δ椎
R+r
=
BLS
R+r
=
0.2×0.5×1
4+1
C=0.02 C
。
感知高考
1. C
【解析】 如图所示, 导体
棒匀速转动, 设速度为
v
, 导体棒
从
A
到
A′
过程中 , 棒转过的角度
为
兹
, 则导体棒垂直磁感线方向的
分速度为
v
⊥
=vcos 兹
。 可知导体棒垂
直磁感线的分速度为余弦变化, 根据左手定则可知, 导
体棒经过
A′
点和
A′
点关于
P
点的对称点时, 电流方向
发生变化, 根据
u=BLv
⊥
可知导体棒两端的电势差
u
随
时间
t
变化的图像为余弦图像。 故选
C
。
2. AC
【解析】 弹簧伸展过程中, 根据右手定则可
知, 回路中产生顺时针方向的电流,
A
正确。 任意时
刻, 设电流为
I
, 则
PQ
受安培力
F
PQ
=BI
·
2d
, 方向向左;
MN
受安培力
F
MN
=2Bld
, 方向向右, 可知两棒系统受合
外力为零, 动量守恒。 设
PQ
质量为
2m
, 则
MN
质量为
m
,
PQ
速率为
v
时, 则
2mv=mv
0
, 解得
v
0
=2v
。 回路的
感应电流
I=
2Bdv
0
+B
·
2dv
3R
=
2Bdv
R
,
MN
所受安培力大小
为
F
MN
=2BId=
4B
2
d
2
v
R
,
B
错误。 两棒最终停止时弹簧处
于原长状态, 由动量守恒可得
mx
1
=2mx
2
,
x
1
+x
2
=L
, 则最
终
MN
位置向左移动
x
1
=
2L
3
,
PQ
位置向右移动
x
2
=
L
3
。
因任意时刻两棒受安培力和弹簧弹力大小都相同, 设
整个过程两棒受的弹力的平均值为
F
弹
, 安培力平均值
为
F
安
, 则整个过程根据动能定理
F
弹
x
1
-F
安
x
MN
=0
,
F
弹
x
2
-F
安
x
PQ
=0
, 可得
x
MN
x
PQ
=
x
1
x
2
=
2
1
,
C
正确。 两棒最后停止
时, 弹簧处于原长位置, 此时两棒间距增加了
L
, 由上
述分析可知,
MN
向左位置移动
2L
3
,
PQ
位置向右移动
L
3
, 则
q=
I
Δt=
Δ椎
R
总
=
2B
2L
3
d+B
L
3
2d
3R
=
2BLd
3R
,
D
错误。
3. AC
【解析】 依题意,
M
、
N
两点连线与长直导线
平行、 两点与长直导线的距离相同, 根据右手螺旋定则
可知, 通电长直导线在
M
、
N
两点产生的磁感应强度大
小相等, 方向相同, 故
A
正确; 根据右手螺旋定则, 线
圈在
P
点时, 磁感线穿进与穿出在线圈中对称, 磁通量
为零。 在向
N
点平移过程中, 磁感线穿进与穿出线圈不
再对称, 线圈的磁通量会发生变化, 故
B
错误; 根据右
手螺旋定则, 线圈从
P
点竖直向上运动过程中, 磁感线
穿进与穿出线圈对称, 线圈的磁通量始终为零, 没有发
生变化, 线圈无感应电流, 故
C
正确; 线圈从
P
点到
M
点与从
P
点到
N
点, 线圈的磁通量变化量相同, 依题意
知
P
点到
M
点所用时间较从
P
点到
N
点时间长, 根据
法拉第电磁感应定律 , 则两次的感应电动势不相等 ,
故
D
错误。
4. D
【解析】 根据安培定则可知, 通电直导线右侧
的磁场方向垂直于纸面向里, 磁感应强度随时间均匀增
加, 根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为
a→d→c→b→a
,
A
错误; 线框中产生的感应电流为
I=
E
R
=n
Δ椎
RΔt
=n
S
R
·
ΔB
Δt
, 空间各点的磁感应强度随时间均
匀增加, 故线框中产生的感应电流不变,
B
错误; 线框
ad
边感应电流保持不变 , 磁感应强度随时间均匀增
加 , 根据安培力表达式
F
安
=BIl
, 故所受的安培力变
大,
C
错误; 线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里,
P
棒
B
A
v
兹
住′
兹
v
⊥
第
1
题答图
29
第二册 (人教版)高中物理选择性必修
E
线框中产生的感应电流方向为
a→d→c→b→a
, 根据左
手定则可知, 线框
ad
边所受的安培力水平向右, 线框
bc
边所受的安培力水平向左, 由通电直导线的磁场分
布特点可知
ad
边所处的磁场较大, 根据安培力表达式
F
安
=BIL
可知, 线框整体受到的安培力方向水平向右,
D
正确。
5. C
【解析】 导体棒向右运动, 根据右手定则, 可
知电流方向为
b
到
a
, 再根据左手定则可知, 导体棒受
到向左的安培力, 根据法拉第电磁感应定律, 可得产生
的感应电动势为
E=Blv
0
, 感应电流为
I=
E
R+r
=
Blv
0
R+r
, 故
安培力为
F=BIl=
B
2
l
2
v
0
R+r
, 根据牛顿第二定律有
F=ma
, 可
得
a=
B
2
l
2
m
(
R+r
)
v
0
, 随着速度减小, 加速度不断减小, 故
导体棒不是做匀减速直线运动, 故
A
、
B
错误; 根据能
量守恒定律, 可知回路中产生的总热量为
Q=
1
2
mv
2
0
, 因
R
与
r
串联, 则产生的热量与电阻成正比, 则
R
产生的
热量为
Q
R
=
R
R+r
Q=
mv
2
0
R
2
(R+r
)
, 故
C
正确; 整个过程只有
安培力做负功, 根据动能定理可知, 导体棒克服安培力
做的总功等于
1
2
mv
2
0
, 故
D
错误。
6. AD
【解析】
OP
转动切割磁感线产生的感应电动
势为
E=
1
2
Br
2
棕
, 因为
OP
匀速转动, 所以杆
OP
产生的
感应电动势恒定, 故
A
正确; 杆
OP
匀速转动产生的感
应电动势产生的感应电流由
M
到
N
通过
MN
棒, 由左
手定则可知,
MN
棒会向左运动,
MN
棒运动会切割磁
感线, 产生电动势与原来电流方向相反, 让回路电流减
小,
MN
棒所受合力为安培力, 电流减小, 安培力会减
小, 加速度减小, 故
D
正确,
B
、
C
错误。
7. BC
【解析】 由图可知在
0~t
0
时间段内产生的感
应电动势为
E=
Δ椎
Δt
=
B
0
l
2
t
0
, 根据闭合电路欧姆定律, 知
有此时间段的电流为
I=
E
R
=
B
0
l
2
Rt
0
, 在
t
0
2
时磁感应强度为
B
0
2
, 此时安培力为
F=BIl=
B
2
0
l
3
2Rt
0
, 故
A
错误 ,
B
正确 ;
由图可知在
t=
3t
0
2
时, 磁场方向垂直纸面向里并逐渐增
大, 根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流, 再由左
手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上, 故
C
正
确; 由图可知在
t=3t
0
时, 磁场方向垂直纸面向外, 金属
棒向下掉的过程中磁通量增加, 根据楞次定律可知金属
棒中的感应电流方向向左, 故
D
错误。
8.
(
1
)
F=
B
2
L
2
v
0
2R
, 方向水平向左 (
2
)
①q=
mv
0
3BL
②x=
2mv
0
R
3B
2
L
2
(
3
)
2≤k<3
【解析】 (
1
) 细金属杆
M
以初速度
v
0
向右刚进入
磁场时, 产生的感应电动势为
E=BLv
0
, 电流方向为
a→
b
, 电流的大小为
I=
E
2R
,
则所受的安培力大小为
F=BIL=
B
2
L
2
v
0
2R
, 安培力的方
向由左手定则可知水平向左。
(
2
) (
ⅰ
) 金属杆
N
在磁场内运动过程中, 由动量
定理有
B
I
L
·
Δt=m
·
v
0
3
-0
, 且
q=
I
·
Δt
,
联立解得通过回路的电荷量为
q=
mv
0
3BL
。
(
ⅱ
) 设两杆在磁场中相对靠近的位移为
Δx
, 有
I
=
2R
,
E=
BL
·
Δx
Δt
,
整理可得
q=
BL
·
Δx
2R
,
联立可得
Δx=
2mv
0
R
3B
2
L
2
。
若两杆在磁场内刚好相撞,
N
到
ab
的最小距离为
x=Δx=
2mv
0
R
3B
2
L
2
。
(
3
) 两杆出磁场后在平行光滑长直金属导轨上运
动, 若
N
到
cd
的距离与第 (
2
) 问初始时刻的相同, 到
ab
的距离为
kx
(
k>1
), 则
N
到
cd
边的速度大小恒为
v
0
3
, 根据动量守恒定律可知
mv
0
=mv
1
+m
·
v
0
3
,
解得
N
出磁场时,
M
的速度大小为
v
1
=
2
3
v
0
。
由题意可知, 此时
M
到
cd
边的距离为
s=
(
k-1
)
x
。
若要保证
M
出磁场后不与
N
相撞, 则有两种临界
情况:
①M
减速出磁场, 出磁场时的速度刚好等于
N
的速
度, 一定不与
N
相撞, 对
M
根据动量定理有
B
I
1
L
·
Δt
1
=m
·
2
3
v
0
-m
·
v
0
3
,
30
参考答案与解析
q
1
=
I
1
·
Δt
1
=
BL·(k-1
)x
2R
,
联立解得
k=2
。
②M
运动到
cd
边时, 恰好减速到零, 则对
M
由动
量定理有
B
I
2
L
·
Δt
2
=m
·
2v
0
3
-0
,
q
2
=
I
2
·
Δt
2
=
BL
·(
k-1
)x
2R
,
联立解得
k=3
。
综上所述,
M
出磁场后不与
N
相撞条件下
k
的取值
范围为
2≤k<3
。
9.
(
1
)
0.18 N
(
2
)
m =0.02 kg 滋 =0.375
(
3
)
x
2
=
5
18
m
【解析】 (
1
) 根据题意可得金属棒和导体框在没有
进入磁场时一起做匀加速直线运动, 由动能定理可得
(
M+m
)
gs
1
sin 兹=
1
2
(
M+m
)
v
2
0
, 代入数据解得
v
0
=
3
2
m/s
,
金属棒在磁场中切割磁场产生感应电动势, 由法拉第电
磁感应定律可得
E=BLv
0
, 由闭合回路的欧姆定律可得
I=
E
R
, 则导体棒刚进入磁场时受到的安培力为
F
安
=BIl=
0.18 N
。
(
2
) 金属棒进入磁场以后因为瞬间受到安培力的作
用, 根据楞次定律可知金属棒的安培力沿斜面向上, 之
后金属棒相对导体框向上运动, 因此金属棒受到导体框
给的沿斜面向下的滑动摩擦力 , 因匀速运动 , 可有
mgsin 琢+滋mgcos 琢=F
安
, 此时导体框向下做匀加速运动,
根据牛顿第二定律可得
Mgsin 琢-滋mgcos 琢=Ma
, 设磁场
区域的宽度为
x
, 则金属棒在磁场中运动的时间为
t=
x
v
0
, 则此时导体框的速度为
v
1
=v
0
+at
, 则导体框的位移
x
1
=v
0
t+
1
2
at
2
, 因此导体框和金属棒的相对位移为
Δx=x
1
-
x=
1
2
at
2
, 由题意知当金属棒离开磁场时金属框的上端
EF
刚好进入线框, 则有位移关系
s
0
-Δx=x
, 金属框进入
磁场时匀速运动, 此时的电动势为
E
1
=Blv
1
,
I
1
=
Blv
1
R
, 导
体框受到向上的安培力和滑动摩擦力, 因此可得
Mgsin琢=
滋mgcos 琢+BI
1
l
, 联立以上可得
x=0.3 m
,
a=5 m/s
2
,
m=
0.02 kg
,
滋=0.375
。
(
3
) 金属棒出磁场以后, 速度小于导体框的速度,
因此受到向下的摩擦力 , 做加速运动 , 则有
mgsin 琢+
滋mgcos 琢=ma
1
, 金属棒向下加速, 导体框匀速, 当共速
时导体框不再匀速, 则有
v
0
+a
1
t
1
=v
1
, 导体框匀速运动的
距离为
x
2
=v
1
t
1
, 代入数据解得
x
2
=
2.5
9
m=
5
18
m
。
10.
(
1
)
I=
Blv
0
R
P=
B
2
l
2
v
2
0
R
(
2
) (
i
)
Q=
3
8
mv
2
0
(
ii
)
d=
mRu
0
2B
2
l
2
【解析】 (
1
) 金属棒切割磁感线产生的感应电动势
E=Blv
0
, 则金属杆中的电流
I=
E
R
=
Blv
0
R
, 由题知, 金属
杆在水平外力作用下以速度
v
0
向右做匀速直线运动, 则
有
F=F
安
=BIl=
B
2
l
2
v
0
R
, 根据功率的计算公式, 有
P=Fv
0
=
B
2
l
2
v
2
0
R
。
(
2
) (
i
) 设金属杆内单位体积的自由电子数为
n
,
金属杆的横截面积为
S
, 则金属杆在水平外力作用下以
速度
v
0
向右做匀速直线运动时的电流由微观表示为
I=
nSeu
0
=
Blv
0
R
, 则解得
nSe=
Blv
0
Ru
0
, 此时电子沿金属杆定向
移动的速率变为
u
0
2
, 则
I′=nSe
u
0
2
=
Blv′
R
, 解得
v′=
v
0
2
,
由能量守恒有
1
2
mv′=
1
2
mv
2
0
-Q
, 解得
Q=
3
8
mv
2
0
。
(
ii
) 由 (
i
) 可知在这段时间内金属杆的速度由
v
0
变 到
v
0
2
, 则 根 据 动 量 定 理 有
-Bql
·
Δt =m
v
0
2
-mv
0
=
-BlnSe
t
Δt=0
移
uΔt=-BlnSed
(取向右为正), 由于
nSe=
Blv
0
Ru
0
,
化简得
d=
mRu
0
2B
2
l
2
。
31
练
高中物理选择性必修 第二册 (人教版)
1.
(
2023
·辽宁) 如图, 空间中存在水平向右
的匀强磁场, 一导体棒绕固定的竖直轴
OP
在磁场中匀速转动 , 且始终平行于
OP
。 导体棒两端的电势差
u
随时间
t
变
化的图像可能正确的是 ( )
2.
(多选) (
2023
·辽宁) 如图, 两根光滑平
行金属导轨固定在绝缘水平面上 , 左 、
右两侧导轨间距分别为
d
和
2d
, 处于竖
直向上的磁场中, 磁感应强度大小分别
为
2B
和
B
。 已知导体棒
MN
的电阻为
R
、
长度为
d
, 导体棒
PQ
的电阻为
2R
、 长度
为
2d
,
PQ
的质量是
MN
的
2
倍。 初始时
刻两棒静止, 两棒中点之间连接一压缩
量为
L
的轻质绝缘弹簧。 释放弹簧, 两
棒在各自磁场中运动直至停止, 弹簧始
终在弹性限度内。 整个过程中两棒保持
与导轨垂直并接触良好, 导轨足够长且
电阻不计。 下列说法正确的是 ( )
A.
弹簧伸展过程中, 回路中产生顺时针
方向的电流
B. PQ
速率为
v
时,
MN
所受安培力大小
为
4B
2
d
2
v
3R
C.
整个运动过程中,
MN
与
PQ
的路程之
比为
2 ∶ 1
D.
整个运动过程中, 通过
MN
的电荷量
为
BLd
3R
3.
(多选 ) (
2022
·广
东 ) 如图所示 , 水
平地面 (
xOy
平面 )
下有一根平行于
y
轴
且通有恒定电流
I
的
长直导线。
P
、
M
和
N
为地面上的三点,
P
点位于导线正上方,
MN
平行于
y
轴,
PN
平行于
x
轴。 一闭合的圆形金属线圈,
圆心在
P
点, 可沿不同方向以相同的速
率做匀速直线运动, 运动过程中线圈平
面始终与地面平行。 下列说法正确的有
( )
感 知 高 考
B
P
O
P
棒
B
甲 乙
第
1
题图
O
u
l
O
u
l
O
u
l
O
u
l
A B
C D
B
M
N
P
Q
2B
第
2
题图
第
3
题图
x
y
I
N
P
M
O
线圈
64
第二章 电 磁 感 应
练
A. N
点与
M
点的磁感应强度大小相等,
方向相同
B.
线圈沿
PN
方向运动时, 穿过线圈的
磁通量不变
C.
线圈从
P
点开始竖直向上运动时, 线
圈中无感应电流
D.
线圈从
P
到
M
过程的感应电动势与从
P
到
N
过程的感应电动势相等
4.
(
2022
·北京 ) 如图所示平面
内, 在通有图示方向电流
I
的
长直导线右侧, 固定一矩形金
属线框
abcd
,
ad
边与导线平
行。 调节电流
I
使得空间各点的磁感应强
度随时间均匀增加, 则 ( )
A.
线框中产生的感应电流方向为
a→b→
c→d→a
B.
线框中产生的感应电流逐渐增大
C.
线框
ad
边所受的安培力大小恒定
D.
线框整体受到的安培力方向水平向右
5.
(
2021
·北京) 如图
所示, 在竖直向下
的匀强磁场中, 水
平
U
形导体框左
端连接一阻值为
R
的电阻 , 质量为
m
、
电阻为
r
的导体棒
ab
置于导体框上。 不
计导体框的电阻、 导体棒与框间的摩擦。
ab
以水平向右的初速度
v
0
开始运动, 最
终停在导体框上。 在此过程中 ( )
A.
导体棒做匀减速直线运动
B.
导体棒中感应电流的方向为
a→b
C.
电阻
R
消耗的总电能为
mv
2
0
R
2
(
R+r
)
D.
导体棒克服安培力做的总功小于
1
2
mv
2
0
6.
(多选 ) (
2021
·
广东) 如图所示,
水平放置足够长光
滑金属导轨
abc
和
de
,
ab
与
de
平行,
bc
是以
O
为圆心的圆弧导轨, 圆弧
be
左
侧和扇形
Obc
内有方向如图的匀强磁场,
金属杆
OP
的
O
端与
e
点用导线相接,
P
端与圆弧
bc
接触良好, 初始时, 可滑动
的金属杆
MN
静止在平行导轨上, 若杆
OP
绕
O
点在匀强磁场区内从
b
到
c
匀速
转动时, 回路中始终有电流, 则此过程
中, 下列说法正确的有 ( )
A.
杆
OP
产生的感应电动势恒定
B.
杆
OP
受到的安培力不变
C.
杆
MN
做匀加速直线运动
D.
杆
MN
中的电流逐渐减小
7.
(多选) (
2021
·辽宁) 如图甲所示, 两根
间距为
l
、 足够长的光滑平行金属导轨竖
直放置并固定, 顶端接有阻值为
R
的电
阻, 垂直导轨平面存在变化规律如图乙
所示的匀强磁场,
t=0
时磁场方向垂直纸
面向里。 在
t=0
到
t=2t
0
的时间内, 金属
棒水平固定在距导轨顶端
l
处;
t=2t
0
时释
放金属棒。 整个过程中金属棒与导轨接
触良好, 导轨与金属棒的电阻不计, 则
( )
第
4
题图
I
c
d
a
b
v
0
R
a
b
第
5
题图
c
d
N
P
M
O
a
b
B
B
e
第
6
题图
R
L
L
B
B
0
-B
0
t
0
O
t
2t
0
3t
0
甲 乙
第
7
题图
65
练
高中物理选择性必修 第二册 (人教版)
A.
在
t=
t
0
2
时, 金属棒受到安培力的大小
为
B
2
0
l
3
t
0
R
B.
在
t=t
0
时, 金属棒中电流的大小为
B
0
l
2
t
0
R
C.
在
t=
3t
0
2
时, 金属棒受到安培力的方
向竖直向上
D.
在
t=3t
0
时, 金属棒中电流的方向向右
8.
(
2022
·辽宁) 如图所示, 两平行光滑长直
金属导轨水平放置, 间距为
L
。
abcd
区域
有匀强磁场, 磁感应强度大小为
B
, 方向
竖直向上。 初始时刻, 磁场外的细金属
杆
M
以初速度
v
0
向右运动, 磁场内的细
金属杆
N
处于静止状态。 两金属杆与导
轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂
直。 两杆的质量均为
m
, 在导轨间的电
阻均为
R
, 感应电流产生的磁场及导轨
的电阻忽略不计。
(
1
) 求
M
刚进入磁场时受到的安培力
F
的大小和方向。
(
2
) 若两杆在磁场内未相撞且
N
出磁场
时的速度为
v
0
3
, 求:
(
i
)
N
在磁场内运动过程中通过回路
的电荷量
q
;
(
ii
) 初始时刻
N
到
ab
的最小距离
x
。
(
3
) 初始时刻 , 若
N
到
cd
的距离与第
(
2
) 问初始时刻的相同, 到
ab
的距
离为
kx
(
k>1
), 求
M
出磁场后不与
N
相撞条件下
k
的取值范围。
9.
(
2021
·全国乙卷) 如图, 一倾角为
α
的
光滑固定斜面的顶端放有质量
M=0.06 kg
的
U
形导体框, 导体框的电阻忽略不计;
一电阻
R=3 Ω
的金属棒
CD
的两端置于
导体框上, 与导体框构成矩形回路
CDEF
;
EF
与斜面底边平行, 长度
l=0.6 m
。 初始
时
CD
与
EF
相距
s
0
=0.4 m
, 金属棒与导
体框同时由静止开始下滑, 金属棒下滑
距离
s
1
=
3
16
m
后进入一方向垂直于斜面的
匀强磁场区域, 磁场边界 (图中虚线) 与
斜面底边平行; 金属棒在磁场中做匀速
运动, 直至离开磁场区域。 当金属棒离
开磁场的瞬间, 导体框的
EF
边正好进入
磁场, 并在匀速运动一段距离后开始加
速。 已知金属棒与导体框之间始终接触
良好 , 磁场的磁感应强度大小
B=1 T
,
重力加速度
g
取
10 m/s
2
,
sin α=0.6
。 求:
(
1
) 金属棒在磁场中运动时所受安培力
B
M N
L
d
c
a
b
v
0
第
8
题图
66
第二章 电 磁 感 应
练
的大小。
(
2
) 金属棒的质量以及金属棒与导体框
之间的动摩擦因数。
(
3
) 导体框匀速运动的距离。
10.
(
2021
·海南) 如图, 间距为
l
的光滑平
行金属导轨, 水平放置在方向竖直向下
的匀强磁场中, 磁场的磁感应强度大小
为
B
, 导轨左端接有阻值为
R
的定值电
阻, 一质量为
m
的金属杆放在导轨上。
金属杆在水平外力作用下以速度
v
0
向右
做匀速直线运动, 此时金属杆内自由电
子沿杆定向移动的速率为
u
0
。 设金属杆
内做定向移动的自由电子总量保持不
变 , 金属杆始终与导轨垂直且接触良
好, 除了电阻
R
以外不计其他电阻。
(
1
) 求金属杆中的电流和水平外力的
功率。
(
2
) 某时刻撤去外力, 经过一段时间,
自由电子沿金属杆定向移动的速率
变为
u
0
2
, 求:
(
i
) 这段时间内电阻
R
上产生的焦
耳热。
(
ii
) 这段时间内一直在金属杆内的
自由电子沿杆定向移动的距离。
v
0
R
B
第
10
题图
E
C
D
F
B
琢
第
9
题图
67