Question

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上。現使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關系如下表所示，導軌電阻不計，試求：

時  間t（s）	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
下滑距離s（m）	0	0.1	0.3	0.7	1.4	2.1	2.8	3.5

（1）根據表格數據在坐標紙中做出金屬棒運動的s-t圖象，并求出金屬棒穩定時的速度；
（2）金屬棒ab在開始運動的0.7s內，電阻R上產生的熱量；
（3）從開始運動到t＝0.4s的時間內，通過金屬棒ab的電量。

Answer 1

（1）s-t圖象如圖、穩定后的速度7m/s

（2）0.06J      （3）0.2C

試題分析：（1）據表格數據金屬棒運動的s-t圖象如圖：

由圖可知穩定時的速度為
（2） 由題，金屬棒ab下滑高度,設電路中產生的總熱量為Q
由能量守恒定律得:
則
由焦耳定律知
則
（3）當金屬棒勻速下落時有， 
解得：
由，  
可得
點評：本題綜合了電磁感應、電路、力學等知識．考查分析和解決綜合題的能力，主要考查作圖和讀圖的能力。