Question

（10分）如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L＝0.2m，一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计．整个装置处于竖直向上的大小为B＝0.5T的匀强磁场中．现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的v-t图象如图乙所示．（取重力加速度g=10m/s²）求：

（1）t＝10s时拉力的大小．
（2）t＝10s时电路的发热功率．

Answer 1

（1）0.24N（2）

（10分）
（1）由v-t图象可知：---------------------（1分）
由牛顿第二定律:  -----------------------（1分）
---------（1分） -----------（1分）       ---------（1分）
（或由图可知，t=10s时，v=4m/s）      ------------------------（1分）
联立以上各式，代入数据得：＝0.24N     ------------------------（2分）
（2）   ------------------------（2分）