解题思路:(1)根据感应电动势与闭合电路欧姆定律,即可求解;
(2)由安培力与外力平衡,与安培力大小相结合,即可求解;
(3)由能量守恒定律,及电热与电阻成正比,即可求解.
(1)CD杆产生的电动势为E,电流表的示数为I,电压表示数为U
感应电动势,E=BLv
闭合电路欧姆定律,I=
BLv
R+r
解得:I=2A
U=IR=1.0V
(2)设CD杆受到的拉力为F
安培力大小,FA=BIL
则有F=FA=1.6N
(3)由能量守恒,回路中产生的电热Q等于CD棒动能的减少量
Q=
1
2mv2=0.2J
电阻R上产生的电热
QR=
R
R+rQ=0.125J
答:(1)电路中理想电流表和与理想电压表的示数1V
(2)拉动金属棒的外力F的大小1.6N;
(3)若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中,在电阻R上产生的电热0.125J.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与能量守恒定律,掌握E=BLV与F=BIL的公式的应用,同时区别产生热量与电阻的热量的区别.