Question

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一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＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，试求：

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）根据表格数据在坐标纸中做出金属棒运动的s-t图象，并求出金属棒稳定时的速度；

（2）金属棒ab在开始运动的0.7s内，电阻R上产生的热量；

（3）从开始运动到t＝0.4s的时间内，通过金属棒ab的电量。

 

Answer 1

【答案】

（1）s-t图象如图、稳定后的速度7m/s

（2）0.06J      （3）0.2C

【解析】

试题分析：（1）据表格数据金属棒运动的s-t图象如图：

由图可知稳定时的速度为

（2） 由题，金属棒ab下滑高度,设电路中产生的总热量为Q

由能量守恒定律得:

则

由焦耳定律知

则

（3）当金属棒匀速下落时有， 

解得：

由，  

可得

考点：电磁感应的综合问题

点评：本题综合了电磁感应、电路、力学等知识．考查分析和解决综合题的能力，主要考查作图和读图的能力。