Question

【題目】如圖所示，足夠長的光滑平行導軌MN、PQ傾斜放置, 兩導軌間的距離為L＝1.0m，導軌平面與水平面間的夾角為300，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的M、P兩端連接阻值為R＝3.5Ω的電阻，金屬棒ab垂直于導軌放置，金屬棒ab的質量m＝0.20kg，電阻r＝0.50Ω，并與導軌保持良好接觸。現在ab上作用一恒力F＝5.0N，方向垂直于ab并沿導軌平面向上，使金屬棒ab由靜止開始運動，在M處安裝一個距離傳感器(圖中未畫出)，可以測出金屬棒ab在運動中離MP的距離與時間的該關系，如下表所示，不計導軌的電阻，取g＝10m/s2，

時間t/s	0	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
棒離MP的距離s/m	0.01	0.06	0.18	0.36	0.61	1.01	1.41

求：（1）所加磁場的磁感應強度B為多大？

（2）電阻R在0.6s內產生的熱量為多少？

Answer 1

【答案】（1）2T（2）3.5J

【解析】

試題分析：（1）由題意知：后ab棒做勻速直線運動，因此：

此時棒中電流

方向a指向b

聯立解得：

（2）由表知0.6s內棒的位移為：，

由能量守恒定律可知：

代入數值得：

因此電阻R的熱量為