题目内容
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,长为L=0.40m、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计。(g=10m/s2)
时 间t(s) | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 |
下滑距离s(m) | 0 | 0.02 | 0.10 | 0.21 | 0.41 | 0.61 | 0.81 | 1.01 |
求:(1)在前0.4s的时间内,金属棒ab电动势的平均值;
(2)金属棒的质量;
(3)在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量。
(1)0.205V (2)0.016kg (3)0.0776J
解析:
(1) (3分)
(2)从表格中数据可知,0.3s后棒作匀速运动 (2分)
速度(2分)
由;;;; (各式2分,共4分)
解得(1分)
(3)棒在下滑过程中,有重力和安培力做功,克服安培力做的功等于回路的焦耳热。则:
(3分)
(2分)
解得Q=0.0776J(2分)
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