Question

如图甲所示，水平放置足够长的平行金属导轨，左右两端分别接有一个阻值为R的电阻，匀强磁场与导轨平面垂直，质量m =" 0.1" kg、电阻r =的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。现用一拉力F =（0.3+0.2t）N作用在金属棒上，经过2s后撤去F，再经过0.55s金属棒停止运动。图乙所示为金属棒的v–t图象，g = 10m/s²。求：
小题1:金属棒与导轨之间的动摩擦因数；
小题2:整个过程中金属棒运动的距离；
小题3:从撤去F到金属棒停止的过程中，每个电阻R上产生的焦耳热。

Answer 1

小题1:
小题2:m
小题3:J 

(1)在0-2s这段时间内，根据牛顿第二定律 有
                         （2分）
由图可知                            （1分）
又因             
联立解得 ，                                   （1分）
                                    （1分）
(2) 在0--2s这段时间内的位移为  （1分）
设棒在2---2.55s时间内的位移为，
棒在 t时刻，根据牛顿第二定律 有
                                （1分）
在t到t+（）时间内     
                            （1分）
                   （1分）
                               （1分）
代入数据得 m                                   
整个过程中金属棒运动的距离m        （1分）
（3）从撤去拉力到棒停止的过程中，根据能量守恒定律 有
                                 （2分）
J                                          （1分）
每个电阻R上产生的焦耳热J      （2分）