Question

【题目】如图，水平面内有一间距为l=1m的平行金属导轨，导轨上放置一根质量为m=250g、阻值为r=0.1Ω的金属棒ab，金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好，两者间动摩擦因数为μ=0.4.导轨左端接一阻值为R=0.9Ω的定值电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，金属杆在水平向右、大小为F=3N的恒定拉力作用下由静止开始运动，，求：

（1）当金属棒ab的速度v=4m/s时，金属棒的加速度是多少？

（2）金属棒从开始到发生位移为10m的过程中（位移为10m之前已经做匀速运动），电阻R上放出的热量是多少？

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）导体棒产生的电动势：，

回路中的电流：，

安培力：，

由牛顿第二定律：，

解得：

（2）当速度最大时满足：，解得：，

由动能定理：，

解得：

则电阻R上放出的热量：