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，其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度g取l0m／s²。試求

時間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，重力對金屬棒qb做功的功率；

（2）金屬棒ab在開始運動的0．7s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

（3）從開始運動到t=0．4s的時間內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。

Answer 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動，最后以7m/s勻速下落

P_G＝mgv＝0.01×10×7＝0.7W     （3分）

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

W_安＝mv_t²－mv₀²－mgh＝×0.01×7²－0.01×10×3.5＝－0.105J （1分）

Q_R＝E_電＝×0.105＝0.06 J    （1分）

（3）當(dāng)金屬棒勻速下落時，G＝F_安    → mg＝BIL＝  （1分）

解得：BL＝＝0.1  

電量q＝It＝＝＝0.2C （2分）