Question

如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L = 1 m，導軌平面與水平面成θ=30°角，上端連接R=1.5Ω的電阻。質量為m="0.2" kg、阻值r=0.5Ω的金屬棒ab放在兩導軌上，與導軌垂直并接觸良好，距離導軌最上端d =" 4" m，整個裝置處于勻強磁場中。磁感應強度B的大小與時間t成正比，磁場的方向垂直導軌平面向上。金屬棒ab在沿平行斜面方向的外力F作用下保持靜止，當t = 2 s時外力F恰好為零（g =10 m/s²)。求t = 2 s時刻棒的熱功率。

Answer 1

＝0.5 W

（1）設根據題意，設磁感應強度與時間的關系為B＝kt
根據法拉第電磁感應定律，回路中的電動勢           (2分)
根據歐姆定律，回路中的電流                         (2分)
當外力F為零時               (2分)
由以上各式解得 k＝0.5 T/s，I＝1 A        （1分）
ab上消耗的功率＝0.5 W                  (2分)