Question

如圖所示，電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，兩導(dǎo)軌相距為L，其間有豎直向下的勻強磁場．質(zhì)量為m，長度為L，電阻為R₀的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN向右的水平力拉動CD從靜止開始運動，拉力的功率恒為P，經(jīng)過時間t，導(dǎo)體棒CD達到最大速度v₀，發(fā)生的位移為x．

(1)求磁場磁感應(yīng)強度B的大�。�

(2)求該過程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量Q_R和流經(jīng)的電荷量q_R．

Answer 1

 (1)導(dǎo)體棒CD達到最大速度時為平衡態(tài)

F= BIL ………①     p＝F v₀ ………②   且E＝BLv₀………③   I＝E/(R＋R₀) ………④

由①②③④得:磁感應(yīng)強度………⑤

 (2)設(shè)產(chǎn)生總熱量為Q，由能量守恒定律：Pt＝Q＋mv₀²………⑥

電阻R上所產(chǎn)生的熱量Q_R＝Q………⑦   Q_R＝………⑧

電荷量………⑨   ………⑩  ………(11)

………(12)

評分標準：共12分。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(11) (12)式各1分。