Question

【题目】如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B＝2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v－t图像.（设导轨足够长）求：

（1）力F的大小.

（2）t=1.6s时，导体棒的加速度.

（3）若1.6s内导体棒的位移X＝8m，试计算1.6s内电阻上产生的热量.

Answer 1

【答案】（1）10N（2）2m/s2（3）48J

【解析】（1）E=BLv

I=E/R

F安=BIL

当速度最大时F拉=F安

解得=10N

⑵当t=1.6s时，v1=8m/s

此时 F安=B2L2 v1/R=8N

F拉－ F安= ma

a=2m/s2

⑶ 由能量守恒得 FS=Q+ Mv21

解得 Q = 48J