Question

如圖（甲）所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距l(xiāng)=1m，兩軌道之間用R=3Ω的電阻連接，一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直，靜止放在軌道上，軌道的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上，現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的位移s間的關(guān)系如圖（乙）所示，當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿開始做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移s=2.5m時(shí)撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了一段距離s' 后停下，在滑行s' 的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為16J。求：

（1）拉力F作用過程中，通過電阻R上電量q；
（2）導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度v_m；
（3）拉力F作用過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

（1）1.25C   （2） 8m/s  （3） 1.5J

解析試題分析：（1）根據(jù) 、、可得q=1.25C
（2）對(duì)滑行過程應(yīng)用能量守恒有：   得v_m=8m/s
（3）根據(jù)動(dòng)能定理， 
   可解得：F=8N
W_F=（6+8）/2×2+8×0.5="18J"
Q=W_安=2J，Q_R=1.5J
考點(diǎn)：本題考查了電磁感應(yīng)電路問題。