Question

如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的M与P两端连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.010kg，电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示（不计导轨的电阻，取g=10m/s²）

时   间t（s）	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
下滑距离s（m）	0	0.1	0.3	0.7	1.4	2.1	2.8	3.5

（1）试画出金属棒ab在开始运动的0.7s内的位移-时间图象；

（2）求金属棒ab在开始运动的0.7s内电阻R上产生的热量；

（3）求重力对金属棒做功的最大功率.

Answer 1

（1）位移—时间图像如图

   （2）0.06J,（3）0.7W

解析:

（1）位移—时间图像如图

   （2）由图可知0.7s末的速度

      

       0.7s内下降的高度h=3.5m

       由能量守恒得出 

      

      

       解得：

   （3）P_m=

       由图知

       P_m=0.7W