Question

【題目】固定在水平桌面上的兩根足夠長金屬平行軌道P、Q相距L=0.4m(軌道電阻不計)。在軌道左端固定一根導體棒a，軌道上放置另一根金屬棒b，其質量m=0.2kg。導體棒a、b與軌道接觸良好，電阻均為R=0.5Ω。該軌道平面處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.1T，如圖所示。已知棒與軌道間的動摩擦因數μ=0.1，棒與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。t=0時刻b棒以v=2m/s的初速度沿軌道向右運動，在棒運動的過程中，整個裝置因電流產生的焦耳熱為0.2J，求：

(1)由于摩擦產生的熱量；

(2)b棒運動的整個過程中流過導體棒a的電荷量。

Answer 1

【答案】(1) 0.2J (2)0.04C

【解析】(1) Q為電路里產生的焦耳熱，Q為由于摩擦產生的熱量，

mv2=Q1+Q2

可知摩擦熱量為0.2J；

（2）以b棒為研究對象，它受到安培力、摩擦力作用，在軌道上減速滑動直至停止．有Q=fX，可解得滑動距離X=1.0m;

由E=

I＝

q=It