Question

（16分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：

（1）杆能达到的最大速度多大?

（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中金属杆ab的位移多大?                                              

                                                                     

（3）接（2）问，此过程中流过电阻R的电量？经历的时间？

 

Answer 1

【答案】

（1）  v=

（2）s=10m

（3）t =2.05s

 

【解析】（1）由题意得：, ,  v=……(4分)

（2）由     Q=3.4J........................(2分)

       FS=，  代入得：s=10m............(4分)

（3）电量q=.............(3分)

        

该过程由动量定理：FLqBL=mv0    得t =2.05s................(3分)