Question

（20分）足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd放置在水平面上，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.00T的豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間連接阻值為R=0.30Ω的電阻，質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ef與bc緊貼在導(dǎo)軌上，處于兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度L=0.40m、電阻r=0.10Ω，如圖所示。在水平恒力F作用下金屬棒ef由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示。導(dǎo)軌與金屬棒ef間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g=10求：

時(shí)間t(s)	0.0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
運(yùn)動(dòng)距離x(m)	0.0	0.6	2.0	4.3	6.8	9.3	11.8	14.3

（1）在4.0s時(shí)間內(nèi)，通過金屬棒截面的電荷量q；
（2）水平恒力F;
（3）慶豐同學(xué)在計(jì)算7.0s時(shí)間內(nèi)，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q時(shí)，是這樣計(jì)算的：
先算7.0s內(nèi)的電荷量
再算電流 
再用公式計(jì)算出焦耳熱
請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析這樣做是否正確？認(rèn)為正確的，請(qǐng)算出結(jié)果；認(rèn)為錯(cuò)誤的，請(qǐng)用自己的方法算出7.0s，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

Answer 1

（1）6.8C （2）2.5N （3）12.7J

試題分析：(1).金屬棒產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)     (1分)
平均電流     （1分）
電荷量    （2分）
(2).由表中數(shù)據(jù)可知3.0s以后棒ef做勻速直線運(yùn)動(dòng)
       （2分）
F-f=BIL          （2分）
由， E= BLv        （2分）
解得F="BIL+" f=2.5N        （3分）
(3)慶豐同學(xué)用電流的平均值計(jì)算焦耳熱是錯(cuò)誤的，      （2分）
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有（3分）
解得Q=12.7J           （2分）