Question

【題目】如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌與水平面成37°夾角放置，導軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R＝3 Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場�，F將質量m＝0.1 kg、電阻r＝1 Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下滑過程中始終與導軌垂直并保持良好接觸，桿下滑過程中的v-t圖像如圖乙所示。（g取10 m/s2）求：

(1)磁感應強度B；

(2)桿在磁場中下滑0.1 s過程中電阻R產生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）2 T；（2）

【解析】

(1)由圖乙得

0.1 s前，由牛頓第二定律有

mgsin θ－f＝ma

代入數據得

f＝0.1 N

0.1 s后勻速運動，有

mgsin θ－f－FA＝0

而

FA＝BIL＝

聯立解得

(2) 桿在磁場中下滑0.1 s過程中的電流

電阻R產生的熱量