Question

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上�，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，試求：

時(shí)   間t（s）	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
下滑距離s（m）	0	0.1	0.3	0.7	1.4	2.1	2.8	3.5

1.當(dāng)t＝0.7s時(shí)，重力對金屬棒ab做功的功率；

2.金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的0.7s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

3.從開始運(yùn)動(dòng)到t＝0.4s的時(shí)間內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。

 

Answer 1

 

1.0.7W

2.0.06 J

3.0.2C

解析:（1）由表格中數(shù)據(jù)可知：金屬棒先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后以7m/s勻速下落（）

P_G＝mgv＝0.01×10×7＝0.7W     

（2）根據(jù)動(dòng)能定理：W_G＋W_安＝mv_t²－mv₀²      

W_安＝mv_t²－mv₀²－mgh＝×0.01×7²－0.01×10×3.5＝－0.105J

Q_R＝E_電＝×0.105＝0.06 J   

（3）當(dāng)金屬棒勻速下落時(shí)，G＝F_安    → mg＝BIL＝ 

解得：BL＝＝0.1  

電量q＝It＝＝＝0.2C