Question

如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過導線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導軌上放一質量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強磁場中.現用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示.（取重力加速度g=10m/s²）求：


（1）t＝10s時拉力的大小及電路的發熱功率.
（2）在0～10s內，通過電阻R上的電量.
 

Answer 1

（1）0.16W        （2）2C

(1)由v-t圖象可知：                    ①　
由牛頓第二定律:    ②　   ③     ④
  ⑤     （或由圖可知，t=10s時，v=4m/s） ⑥
聯立以上各式，代入數據得：＝0.24N     ⑦
 ⑧
(2)  ⑨   ⑩  ⑾   ⑿
聯立以上各式，代入數據得:   ⒀