摘要：11．(2010·淮安市第四次调研)如图2-2-19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＝3 Ω的电阻连接.一质量m＝0.5 kg.电阻r＝1 Ω的导体杆与两轨道垂直.静止放在轨道上.轨道的电阻可忽略不计．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x间的关系如图2-2-19乙所示.当拉力达到最大时.导体杆开始做匀速运动.当位移x′＝2.5 m时撤去拉力.导体杆又滑行了一段距离x后停下.在滑行x′的过程中电阻R上产生的焦耳热为12 J．求: 图2-2-19 (1)拉力F作用过程中.通过电阻R上电量q. (2)导体杆运动过程中的最大速度vm. (3)拉力F作用过程中.电阻R上产生的焦耳热． 解析:(1)拉力F作用过程中.在时间Δt内.磁通量为ΔΦ.通过电阻R上电量q q＝t ＝ ＝ q＝＝＝ C＝1.25 C. (2)撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能 ∵＝＝ 由能量守恒定律.得mv＝QR+Qr ∴vm＝8 m/s. (3)匀速运动时最大拉力与安培力平衡 Fm＝＝ N＝8 N 由图象面积.可得拉力做功为WF＝18 J 由动能定理.得WF-W安＝mv-0 回路上产生的热量Q＝W安.∴QR＝Q＝1.5 J. 答案:1.5 J

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