| 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析
稿件来源：高途
| 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下，仅供参考！
选修3-1
第二章 恒定电流
2.7 闭合电路的欧姆定律
闭合电路的欧姆定律基本问题
如图所示，水平面内相距$1\;\rm m$光滑的平行金属导轨接有$0.8\;\rm \Omega$的电阻$R$，磁感应强度大小为$0.5\;\rm T$的匀强磁场与导轨平面垂直。一质量$0.2\;\rm kg$、有效电阻$0.2\;\rm \Omega$的金属棒与导轨垂直放置。某时刻给金属棒施加一个水平向右的外力$F$，让金属棒由静止开始以$5\;\rm m/s^{2}$的加速度做匀加速运动，当通过电路某截面的电荷量为$1\;\rm C$时撤去外力$F$，导轨电阻不计，求：
金属棒加速运动的距离；
$x=2\\;\\rm m$
"]]设金属棒匀加速运动的距离为$x$，匀加速运动的时间为$\Delta t$，回路的磁通量的变化量为$\Delta\Phi$，回路中的平均感应电动势为$\overline{E}$，由法拉第电磁感应定律得$\overline{E}=\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$
其中$\Delta\Phi=Blx$
设回路中的平均电流为$\overline{I}$，由闭合电路欧姆定律得$\overline{I}=\dfrac{\overline{E}}{R+r}$
则通过电阻$R$的电荷量为$q=\overline{I}\Delta t$
代入数据得$x=2\;\rm m$
撤去外力后，金属棒减速运动过程中电路产生的总焦耳热。
$Q=2\\;\\rm J$
"]]设撤去外力时金属棒的速度为$v$，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得$v^{2}=2ax$
撤去外力后由能量守恒得$Q=\dfrac{1}{2}mv^{2}$
代入数据得$Q=2\;\rm J$
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