Question

如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离L=l.0 m，导轨平面与水平面间的夹角，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R=1.5Ω的电阻，金属棒ab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ab的质量m=0.4kg，电阻r=0.5Ω，重物的质量M=0.6kg。现将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示。不计导轨电阻，g取10m/s2。求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）1.5 s时间内通过电阻R的电荷量；

（3）1.5 s时间内电阻R产生的热量。

 

Answer 1

（1） （2） （3）

【解析】

试题分析：（1）由图象可知金属棒匀速运动时

根据受力平衡有

求得

（2）由法拉第电磁感应定律

（3）对重物及金属棒组成的系统，根据能的转化与守恒有

考点：本题考查位移时间图像、物体平衡条件、安培力，闭合电路欧姆定律，法拉第电磁感应定律和能量守恒定律。