Question

【題目】如圖甲所示，放置在水平桌面上的兩條光滑導軌間的距離L＝1m，質量m=1kg的光滑導體棒放在導軌上，導軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連，導軌所在位置有磁感應強度為B＝2T的勻強磁場，磁場的方向垂直導軌平面向下，現在給導體棒施加一個水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導體棒的速度，乙圖是根據所測數據描繪出導體棒的v－t圖像.（設導軌足夠長）求：

（1）力F的大小.

（2）t=1.6s時，導體棒的加速度.

（3）若1.6s內導體棒的位移X＝8m，試計算1.6s內電阻上產生的熱量.

Answer 1

【答案】（1）10N（2）2m/s2（3）48J

【解析】（1）E=BLv

I=E/R

F安=BIL

當速度最大時F拉=F安

解得=10N

⑵當t=1.6s時，v1=8m/s

此時 F安=B2L2 v1/R=8N

F拉－ F安= ma

a=2m/s2

⑶ 由能量守恒得 FS=Q+ Mv21

解得 Q = 48J