Question

【题目】如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L＝0.2m，一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B＝0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的v-t图象如图乙所示.（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）金属棒在t=5s时的加速度以及10s内的位移。

（2）t＝10s时拉力的大小及电路的发热功率。

（3）在0～10s内，通过电阻R上的电量。

Answer 1

【答案】（1），（2），（3）2C

【解析】

（1）由v-t图象可知：金属棒做匀加速直线运动

10s内发生的位移

（2）由牛顿第二定律: F-F安=ma

F安=BIL

E=BLv

=0.4A

v=at（或由图可知，t=10s时，v=4m/s）

联立以上各式，代入数据得：

（3）

联立以上各式，代入数据得: