Question

如圖甲所示，放置在水平桌面上的兩條光滑導軌間的距離L＝1m，質量m=1kg的光滑導體棒放在導軌上，導軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連，導軌所在位置有磁感應強度為B＝2T的勻強磁場，磁場的方向垂直導軌平面向下，現在給導體棒施加一個水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導體棒的速度，乙圖是根據所測數據描繪出導體棒的v－t圖像，不計其它電阻.（設導軌足夠長）求：

（1）力F的大小.

（2）t=1.6s時，導體棒的加速度.

（3）若1.6s內導體棒的位移X＝8m，試計算1.6s內電阻上產生的熱量.

Answer 1

（1）（2）（3）

解析:

（1）導軌勻速運動時，拉力等于安培力，即：

                                   （1分）

又                          （1分）

從圖上查得：                

解得：                        （2分）

(2) 由牛頓第二定律得：

                            （1分）

                                 （1分）

從圖上查得：

解得：                            （2分）       

（3）由功能關系得：

                           （2分）

解得：                          （2分）