Question

【題目】如圖（a）所示，足夠長的光滑平行導(dǎo)軌JK、PQ傾斜放置，兩導(dǎo)軌間距離為L=1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的J、P兩端連接阻值為R=3.0Ω的電阻，金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置并用細(xì)線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20kg，電阻r=0.5Ω，重物的質(zhì)量M=0.60kg。如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑的距離與時間的關(guān)系圖象如圖（b）所示，不計導(dǎo)軌電阻，g=10m/s2，求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：

(2)在0.6s內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)由題圖（b）可以看出最終金屬棒ab將勻速運(yùn)動，勻速運(yùn)動的速度

感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流

金屬棒所受安培力

勻速運(yùn)動時，金屬棒受力平衡，則可得

聯(lián)立解得

(2)由能量守恒定律得

且有

聯(lián)立解得