Question

如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R₁＝3 Ω，下端接有电阻R₂＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，杆的加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：

(1)磁感应强度B；

(2)杆下落0.2 m的过程中通过电阻R₂的电荷量q．

Answer 1

(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g ＝10 m/s²，则杆进入磁场时的速度v＝＝1 m/s                            ①（2分）

由图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10m/s²         ②（1分）

由牛顿第二定律得mg－F_安＝ m a                    ③（1分）

回路中的电动势E＝BLv                             ④ (1分）

杆中的电流I ＝                                 ⑤（1分）

R_并＝                                       ⑥（1分）

F_安＝ BIL ＝                                 ⑦（1分）

得                            ⑧（1分）

(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势＝      ⑨（1分）

杆中的平均电流＝                            ⑩（1分）

通过杆的电荷量Q＝·Δt                          ??（1分）

通过R₂的电量q ＝ Q＝ 0.05 C                   ??（2分）

解析:

略