Question

【题目】如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L＝0.5 m，左端接有电阻R＝3 Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示．开始导体棒CD静止在导轨上的x＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2 kg，电阻为2 Ω，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，求：

(1)拉力随时间变化的关系式；

(2)当导体棒运动到x＝4.5 m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压，此后电阻R上产生的热量．

Answer 1

【答案】(1) (2) ;

【解析】试题分析：（1）设经过时间导体棒的速度为，位移

产生的感应电动势

根据乙图可知

产生的感应电流

根据牛顿第二定律有

整理得

（2）当导体棒运动到x=4．5m处时导体棒两端的电压为，则有

磁感应强度

感应电动势

撤去力F后动能全部转化为焦耳热即

电阻R上面产生的焦耳热