Question

如圖所示，足夠長的光滑平行導軌MN、PQ豎直放置，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的M與P兩端連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質量為m=0.010kg，電阻r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上�，F使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關系如下表所示（不計導軌的電阻，取g=10m/s²）

時   間t（s）	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
下滑距離s（m）	0	0.1	0.3	0.7	1.4	2.1	2.8	3.5

（1）試畫出金屬棒ab在開始運動的0.7s內的位移-時間圖象；

（2）求金屬棒ab在開始運動的0.7s內電阻R上產生的熱量；

（3）求重力對金屬棒做功的最大功率.

Answer 1

（1）位移—時間圖像如圖

   （2）0.06J,（3）0.7W

解析:

（1）位移—時間圖像如圖

   （2）由圖可知0.7s末的速度

      

       0.7s內下降的高度h=3.5m

       由能量守恒得出 

      

      

       解得：

   （3）P_m=

       由圖知

       P_m=0.7W