Question

(20分)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一个磁感应强度为B＝0.5T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=0．3 的电阻，长为L=0.40 m ，电阻为r=0．2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，其下滑的距离与

时间的关系如下表所示，导轨的电阻不计。()

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	0.10	0.30	0.70	1.20	1.70	2.20	2.70

求：

 (1)在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值。

 (2)在0.7s时，金属棒ab两端的电压值。

(3)在前0.7s的时间内，电阻R上产生的热量Q。

Answer 1

 (20分) 解：(1)                               （4分）

(2)从表格中数据可知，0.3s后棒做匀速运动                            （2分）

速度                                                 （2分）

                        （4分）

解得m=0.04 Kg

∴ab棒两端的电压，u=E-Ir=0.6V                        （3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：

 

                                                  （2分）

                                                         （2分）

解得 Q=0.348J                                                                           （1分）