题目内容
如图16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B＝0.50T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＝0.30Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。电阻为r＝0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，导轨电阻不计，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，其下滑距离与时间的关系如下表所示。（g=10m/s2）
|
时 间t（s） |
0 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
0.70 |
|
下滑距离h（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）金属棒的质量m；
（3）在前0.7s的时间内，电阻R上产生的热量QR 。
【答案】
解：
（1）前0.4S内磁通量的变化量ΔΦ＝BΔS＝BLh＝0.24Wb(1分)
Ab棒电动势的平均值
|
（2）从表格中数据可知，0.3s后棒作匀速运动，速度
（1分）
由
；（2分）
；（1分）
；（1分）
；（1分）
解得（2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：
（3分）
解得Q=0.58J（1分）
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