Question

如图K43－9甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示．取g＝10 m/s²，求：

(1)磁感应强度B；

(2)杆在磁场中下落0.1 s过程中电阻R产生的热量.

                                

图K43－9

Answer 1

 (1)2 T　(2)0.075 J

[解析]  (1)由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场后以v＝1.0 m/s做匀速运动．

产生的电动势E＝BLv

杆中的电流I＝

杆所受安培力F_安＝BIL

由平衡条件得mg＝F_安

解得B＝2T

(2)电阻R产生的热量Q＝I²Rt＝0.075 J