摘要:如图(甲)所示.一对平行光滑轨道放置在水平面上.两轨道相距L=1 m.两轨道之间用R=2Ω电阻连接.一质量为m=0.5 kg的导体杆与两轨道垂直.静止地放在轨道上.杆及轨道的电阻均忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=2 T的匀强磁场中.磁场方向垂直轨道平面向上.现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆.拉力F与导体杆运动的位移s间关系如图10(乙)所示.当拉力达到最大时.导体杆开始做匀速运动.经过位移s=2.5 m时.撤去拉力.导体杆又滑行了s′=2 m停下.求: (1)导体杆运动过程中的最大速度, (2)拉力F作用过程中.电阻R上产生的焦耳热, (1)撤去拉力F后.设回路中平均电流为I.撤去拉力F时导体杆速度为v.由动量定理得 -BIL·Δt=0-mv I==BLs΄/ v=B2L2s΄/(mR)=8 m/s (2)由题知.导体杆匀速运动速度为v.此时最大拉力F与杆受的安培力大小相等.即 F=B2L2v/R 代入数据得 F=16 N 设拉力作用过程中.电阻R上产生的焦耳热为Q 由功能关系可得 Q+mv2/2=WF 又由F-s图像可知 WF=30 J 代入数据得 Q =14 J

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