Question

(20分)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，一個磁感應強度為B＝0.5T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為

R=0．3 的電阻，長為L=0.40 m ，電阻為r=0．2的

金屬棒ab緊貼在導軌上�，F使金屬棒ab由靜止開始下滑，

通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離，其下滑的距離與

時間的關系如下表所示，導軌的電阻不計。()

時間t(s)	0	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70
下滑距離s(m)	0	0.10	0.30	0.70	1.20	1.70	2.20	2.70

求：

 (1)在前0.4s的時間內，金屬棒ab電動勢的平均值。

 (2)在0.7s時，金屬棒ab兩端的電壓值。

(3)在前0.7s的時間內，電阻R上產生的熱量Q。

Answer 1

 (20分) 解：(1)                               （4分）

(2)從表格中數據可知，0.3s后棒做勻速運動                            （2分）

速度                                                 （2分）

                        （4分）

解得m=0.04 Kg

∴ab棒兩端的電壓，u=E-Ir=0.6V                        （3分）

(3)棒在下滑過程中；有重力和安培力做功；克服安培力做的功等于回路的焦耳熱。則：

 

                                                  （2分）

                                                         （2分）

解得 Q=0.348J                                                                           （1分）