题目内容
如图(a)所示,两根足够长的水平平行金属导轨相距为L=0.5m,其右端通过导线连接阻值R=0.6Ω的电阻,导轨电阻不计,一根质量为m=0.2kg、阻值r=0.2Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.5。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,取g=10m/s2。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,通过小电动机对金属棒施加水平向左的牵引力,使金属棒沿导轨向左做匀加速直线运动,经过0.5s电动机的输出功率达到P=10W,此后电动机功率保持不变。金属棒运动的v~t图像如图(b)所示,试求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)在0~0.5s时间内金属棒的加速度a的大小;
(3)若在0~0.3s时间内电阻R产生的热量为0.15J,则在这段时间内电动机做的功。
(1)(2)(3)0.9J
解析:
(1)当时,棒匀速运动,
, , (共6分)
∴ ∴ (共2分)
(2)当t1=0.5s末的时候有,P=10W
代入数据,得: (共4分) (3)电路中产生的总热量 (2分)
, (2分)
∵ (2分)
∴ (1分)
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