Question

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一個磁感應(yīng)強度B＝0.50T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.30Ω的電阻，長為L＝0.40m、電阻為r＝0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離，其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計。（g=10m/s²）

時   間t（s）	0	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70
下滑距離s（m）	0	0.02	0.10	0.21	0.41	0.61	0.81	1.01

求：（1）在前0.4s的時間內(nèi)，金屬棒ab電動勢的平均值；

（2）金屬棒的質(zhì)量；

（3）在前0.7s的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

（1）0.205V （2）0.016kg  （3）0.0776J

解析:

（1）                       （3分）

（2）從表格中數(shù)據(jù)可知，0.3s后棒作勻速運動                       （2分）

速度（2分）

由；；；；     （各式2分，共4分）

解得（1分）

（3）棒在下滑過程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳熱。則：

（3分）

（2分）

解得Q=0.0776J（2分）