解题思路:(1)由E=BLv求出感应电动势,根据右手定则得金属导线ab向右运动时切割磁感线产生的感应电流方向和a、b电势高低;
(2)金属导线ab相当于电源,外电路为电阻R,由闭合电路欧姆定律求解ab杆的电流;
(3)根据能量守恒得外界的能量转化成整个电路产生的焦耳热,从而求出电阻R1上每分钟产生的热量Q.
(1)感应电动势:E=BLv=1×10-2×0.6×5=0.03V,
由右手定则可知:ab中产生的感应电流方向为b→a,因杆相当于电源,电流从负极流向正极,则a端的电势高;
(2)由电路可知,电阻R1、R2,并联后,再与杆电阻串联,则总电阻为:R=
R1R2
R1+R2+r=[3×6/3+6]+1=3Ω
根据闭合电路欧姆定律,则有感应电流大小:I=[E/R]=[0.03/3]=0.01A;
(3)因电阻R1、R2,并联,且R1=3.0Ω,R2=6.0Ω,由于电流与电阻成反比,
则流过电阻R1上为:I1=
R2
R1+R2I=[6/3+6]×0.01A=[1/150]A;
根据焦耳定律,则有:Q=I12R1t=( [1/150])2×3×60J=8×10-3J
答:(1)ab杆产生的电动势E为0.03V,ab杆的a端的电势高;
(2)通过ab杆的电流为0.01A;
(3)电阻R1上每分钟产生的热量为8×10-3J.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电势差;闭合电路的欧姆定律.
考点点评: 本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合,解决这类问题的关键是正确分析外电路的结构,然后根据有关电学知识求解.