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如图所示,M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨,导轨中接有阻值为R的电阻,它们的质量为m0.导轨的两条轨道间的距离为l,PQ是质量为m的金属杆,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直,杆与轨道的接触是粗糙的,杆与导轨的电阻均不计.初始时,杆PQ于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B.现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上,使之从静止开始在轨道上向右作加速运动.已知经过时间t,PQ离开虚线的距离为x,此时通过电阻的电流为I0,导轨向右移动的距离为x0(导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域).求:

【小题1】杆受到摩擦力的大小?
【小题2】经过时间t,杆速度的大小v为多少?
【小题3】在此过程中电阻所消耗的能量.(不考虑回路的自感).


【小题1】
【小题2】
【小题3】

解析

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(1)相邻两记数点间的时间间隔为
0.1
0.1
 s.?
(2)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小v3=
32.3
32.3
 cm/s.
(3)加速度大小a=
0.78
0.78
 m/s2

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