Question

如圖K43－9甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R＝3 Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻r＝1 Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過(guò)程中的v－t圖象如圖乙所示．取g＝10 m/s²，求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(2)桿在磁場(chǎng)中下落0.1 s過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量.

                                

圖K43－9

Answer 1

 (1)2 T　(2)0.075 J

[解析]  (1)由圖象知，桿自由下落0.1 s進(jìn)入磁場(chǎng)后以v＝1.0 m/s做勻速運(yùn)動(dòng)．

產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv

桿中的電流I＝

桿所受安培力F_安＝BIL

由平衡條件得mg＝F_安

解得B＝2T

(2)電阻R產(chǎn)生的熱量Q＝I²Rt＝0.075 J