Question

（14分）如图，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场，导轨上端M与P间拉一阻值R＝0．40Ω的电阻，质量为0．01Kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴导轨自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下表，导轨电阻不计。（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).当t=0.7S时，重力对金属棒做功的功率
（2）金属棒在0.7S内，电阻R上产生的热量
（3）从开始运动到0.4S的时间内，通过金属棒的电荷量

Answer 1

（1）P=0.7W  （2）Q_R=0.06J  （3）q=0.2C

试题分析：（1）当t=7S时，速度（1分）
重力的功率P=mgv  (1分) 得P="0.7W" （1分）
（2）当t=7S时，下落高度为h₁，电路中总热量为Q
根据功能关系(2分)得Q="0.105J" （1分）
电阻R产生的热量（2分）得Q_R=0.06J（1分）
（3）当t=4S时，下落高度为h₂，导轨宽L，磁感应强度B
 （2分）
当t=7S时，已匀速（2分）得q=0.2C （1分）
点评：学生要清楚金属棒是先做加速直线运动，再做匀速直线运动，能熟练运用速度的定义式，功率的公式，功能关系，电荷量的公式，安培力公式解相关问题。