Question

（20分）足夠長的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd放置在水平面上，處在磁感應(yīng)強度B=1.00T的豎直方向的勻強磁場中，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由靜止開始向右運動，其運動距離與時間的關(guān)系如下表所示。導(dǎo)軌與金屬棒ef間的動摩擦因數(shù)為0.3，導(dǎo)軌電阻不計，g=10求：

時間t(s)	0.0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
運動距離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)在計算7.0s時間內(nèi)，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q時，是這樣計算的：
先算7.0s內(nèi)的電荷量
再算電流 
再用公式計算出焦耳熱
請你簡要分析這樣做是否正確？認為正確的，請算出結(jié)果；認為錯誤的，請用自己的方法算出7.0s，整個回路產(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)電動勢     (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做勻速直線運動
       （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)用電流的平均值計算焦耳熱是錯誤的，      （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）