Question

如圖甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)="1" m，上端接有電阻R="3" Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)將質(zhì)量m="0.1" kg、電阻r="1" Ω的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示.（取g="10" m/s²）求：
（1） 磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（2） 桿在磁場(chǎng)中下落0.1 s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量

Answer 1

（1） 由圖象知，桿自由下落0.1 s進(jìn)入磁場(chǎng)以v="1.0" m/s作勻速運(yùn)動(dòng)
產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv（1分）
桿中的電流I=（1分）
桿所受安培力F_安=BIL（1分）
由平衡條件得mg=F_安（1分）
代入數(shù)據(jù)得B=2T（2分）
（2） 電阻R產(chǎn)生的熱量Q=I²Rt=0.075 J（2分）

略