Question

如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L = 1 m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接R=1.5Ω的电阻。质量为m="0.2" kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d =" 4" m，整个装置处于匀强磁场中。磁感应强度B的大小与时间t成正比，磁场的方向垂直导轨平面向上。金属棒ab在沿平行斜面方向的外力F作用下保持静止，当t = 2 s时外力F恰好为零（g =10 m/s²)。求t = 2 s时刻棒的热功率。

Answer 1

＝0.5 W

（1）设根据题意，设磁感应强度与时间的关系为B＝kt
根据法拉第电磁感应定律，回路中的电动势           (2分)
根据欧姆定律，回路中的电流                         (2分)
当外力F为零时               (2分)
由以上各式解得 k＝0.5 T/s，I＝1 A        （1分）
ab上消耗的功率＝0.5 W                  (2分)