Question

水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两条边垂直．整个装

水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两条边垂直．整个装置放在磁感应强度B=0.5T，方向垂直框架平面的匀强磁场中，如图所示．金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动．电路中除R=0.05Ω外，其余电阻、摩擦阻力均不考虑．试求当金属棒ab达到最大速度后，撤去外力F，此后感应电流还能产生的热量．（设框架足够长）

Answer 1

当金属棒ab所受恒力F与其所受磁场力相等时，达到最大速度v_m．
由F=

B2L2vm

R

解得：v_m=

FR

B2L2

=10 m/s．
此后，撤去外力F，金属棒ab克服磁场力做功，使其机械能向电能转化，进而通过电阻R发热，此过程一直持续到金属棒ab停止运动．所以，感应电流在此过程中产生的热量等于金属棒损失的机械能，即Q=

1

2

mvm2=5J．
答：此后感应电流还能产生的热量为5J．