Question

如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L="0.20" m，電阻R="1.0" Ω；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感強度B="0.50" T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現用一拉力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速直線運動，加速度a=2m/s².設導軌無限長，測得10秒末拉力F=3.2N．求：

(1)10秒末通過R電流的大小；
(2)桿的質量m 。
(3)若10s內R上所產生的熱量為Q=13J，求10s內拉力F所做的功

Answer 1

（1）2A(2) (3)

試題分析：（1）10s末速度為             （2分）
則電流為       （2分）
（2）桿子10s末所受安培力為  ①      （1分）
             ②      （1分）
由①②得：              （1分）
（3）R上產生熱量13J，則安培力做功為       （2分）
設10s內F做功為W_F，由動能定理得：
                （2分）
由上式解得：           （1分）
點評：難度中等，速度大小決定感應電流、安培力、加速度大小，克服安培力做了多少功就有多少能量轉化為焦耳熱，處理能量問題時應從能量守恒角度出發