Question

【題目】如圖，水平面內(nèi)有一間距為l=1m的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m=250g、阻值為r=0.1Ω的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，兩者間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4.導(dǎo)軌左端接一阻值為R=0.9Ω的定值電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，金屬桿在水平向右、大小為F=3N的恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，，求：

（1）當(dāng)金屬棒ab的速度v=4m/s時(shí)，金屬棒的加速度是多少？

（2）金屬棒從開(kāi)始到發(fā)生位移為10m的過(guò)程中（位移為10m之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)），電阻R上放出的熱量是多少？

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：，

回路中的電流：，

安培力：，

由牛頓第二定律：，

解得：

（2）當(dāng)速度最大時(shí)滿足：，解得：，

由動(dòng)能定理：，

解得：

則電阻R上放出的熱量：