Question

如图所示，水平放置的平行导轨M、N间接一阻值为R=0.128Ω的电阻，轨道宽L=0.8m，轨道上搭一金属棒ab，其质量m=0.4kg，ab与轨道间的动摩擦因数为m=0.5，除R外其余电阻不计，垂直于轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B=2T，ab在一电动机牵引下由静止开始运动，经过2s，ab运动了1.2m并达到最大速度，此时电动机的牵引力为18N。此过程中电动机平均输出功率为8W，求该过程中电阻R上产生的焦耳热（g=10m/s²）（保留三位有效数字）

Answer 1

Q=13.5J

当电动机牵引力等于导体棒所受安培力和滑动摩擦力之和时，ab棒达到最大速度
v_m
故有：F_m=F_安+mmg                          
E=BL v_m                                    
I=E/R                                      
F_安=BIL                                     
代入数据由以上式解得
v_m ="0.8m/s                                  "
由能量守恒有：Pt=Q+mmgs+mv                      
代值求得 Q=13.5J