题目内容
如图(a)所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L，导轨平面与水平面成
角，上端通过导线连接阻值为R的电阻，阻值为r的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中，若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，使金属棒沿导轨由静止向下运动，金属棒运动的v－t图象如图(b)所示，当t＝t0时刻，物体下滑距离为s．已知重力加速度为
，导轨电阻忽略不计．试求：
(1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小和方向；
(2)导体棒质量m；
(3)在t0时间内电阻R产生的焦耳热．
答案：
解析：
解析：
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(1)金属棒ab匀速运动时产生的感应电动势E ∴E＝BLv0 (2分) ∴ (2)金属棒ab匀速运动时，有 mgsin ∴ ∴ (3)由能量守恒，系统共产生焦耳热Q，有 ∴电阻R上产生的焦耳热Q热＝ ∴Q热＝ |
，方向由a→b (2分)
＝F安 (1分)
(1分)
(2分)
(2分)
(2分)
(1分)
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＝30°角，上端和下端通过导线分别连接阻值R1＝R2＝1.2 Ω的电阻，质量为m＝0.20 kg、阻值r＝0.20 Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T．现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，0.5 s时电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变，经足够长时间后，棒达到最大速度5.0 m/s．此过程金属棒运动的v－t图象如图(b)所示，试求：(取重力加速度g＝10 m/s2)
＝30?角，上端和下端通过导线分别连接阻值R1＝R2＝1.2 Ω的电阻，质量为m＝0.20 kg、阻值r＝0.20 Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好的接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B＝1 T．现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，0.5 S时电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变，经足够长时间后，金属棒到达最大速度5.0 m/S．此过程金属棒运动的v－t图像如图(b)所示，试求：(取重力加速度g＝10 m/s2)
