题目内容

(14分)如图,竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ,有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场,导轨上端M与P间拉一阻值R=0.40Ω的电阻,质量为0.01Kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴导轨自由下滑,其下滑距离与时间的关系如下表,导轨电阻不计。(g=10m/s2

时间t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
下滑距离s(m)
0
0.1
0.3
0.7
1.4
2.1
2.8
3.5
(1).当t=0.7S时,重力对金属棒做功的功率
(2)金属棒在0.7S内,电阻R上产生的热量
(3)从开始运动到0.4S的时间内,通过金属棒的电荷量
(1)P=0.7W  (2)QR=0.06J  (3)q=0.2C

试题分析:(1)当t=7S时,速度(1分)
重力的功率P=mgv  (1分) 得P="0.7W" (1分)
(2)当t=7S时,下落高度为h1,电路中总热量为Q
根据功能关系(2分)得Q="0.105J" (1分)
电阻R产生的热量(2分)得QR=0.06J(1分)
(3)当t=4S时,下落高度为h2,导轨宽L,磁感应强度B
 (2分)
当t=7S时,已匀速(2分)得q=0.2C (1分)
点评:学生要清楚金属棒是先做加速直线运动,再做匀速直线运动,能熟练运用速度的定义式,功率的公式,功能关系,电荷量的公式,安培力公式解相关问题。
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