Question

如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L="1" m，上端接有電阻R="3" Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場.現將質量m="0.1" kg、電阻r="1" Ω的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示.（取g="10" m/s²）求：
（1） 磁感應強度B
（2） 桿在磁場中下落0.1 s的過程中電阻R產生的熱量

Answer 1

（1） 由圖象知，桿自由下落0.1 s進入磁場以v="1.0" m/s作勻速運動
產生的電動勢E=BLv（1分）
桿中的電流I=（1分）
桿所受安培力F_安=BIL（1分）
由平衡條件得mg=F_安（1分）
代入數據得B=2T（2分）
（2） 電阻R產生的熱量Q=I²Rt=0.075 J（2分）

略