Question

如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=1.0 m，导轨平面与水平面问的夹角为30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值为R=3.0的电阻．金属棒垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒的质量m=0.20 kg，电阻r=0.50，重物的质量M=0.60 kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如下表所示，不计导轨电阻，g=10 m／s²求：

    (1)所加磁场的磁感应强度B为多大?

    (2)电阻R在0.6s内产生的热量为多少?

时间(s)	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
上滑距离(m)	0	0.05	0.15	0.35	0.70	1.05	1.40

Answer 1

(1)由表中数据可以看出最终棒将匀速运动

匀速运动速度：             

棒受力如图，由平衡条件可得

T=F+mgsin30°                            

T=Mg                                    

                            

联立解得：B=T                             

(2)在0．6 s内，由能的转化守恒得

°          

                             

解得：