题目内容
如图甲所示，不计电阻的U形光滑导轨框架水平放置，框架中间有竖直方向的匀强磁场，导轨间距为1m,有一导体棒ab横放在框架上， 其质量为m＝0.1kg，电阻R＝4欧，现用轻绳拴住导体棒，轻绳一端通过定滑轮绕在电动机转轴上，另一端通过定滑轮与质量为M＝0.3kg的物体相连，电动机的内阻为r＝0.1欧，接通电路后，电压表的读数恒为U=8V，电流表的读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒ab在U形光滑导轨框架水平向右运动，其运动情况如图乙所示（g=10m/s2）。求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）导体棒在变速运动阶段产生的热量。
【答案】
解：（1）根据乙图可知，经过t＝1秒时，杆ab移动s＝1m后做匀速直线运动，根据1秒时图线斜率可知
匀速运动速度为 v＝2m/s
匀速运动时安培力对ab杆做功瞬时功率为：
匀速时系统功率关系满足 UI=Mgv+I2r+
代入数据解有 B＝1T
（2）根据乙图可知，加速阶段经历时间1秒，M上升高度等于杆ab移动距离
h＝s＝1m
加速阶段满足功能关系 UIt=Mgh+I2rt++ Q
代入数据解有 Q＝3.2 J
练习册系列答案
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