Question

如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是水平放置的平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時(shí)刻開始，對(duì)ab施加一個(gè)大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的v-t圖像，其中AO是圖像在O點(diǎn)的切線，AB是圖像的漸近線。除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)。設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。已知當(dāng)棒的位移為100m時(shí)，其速度達(dá)到了最大速度10m/s。求：

（1）R的阻值；
（2）棒ab在題述運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功；
（3）在題述過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

Answer 1

（1）；（2）；（3）

解析試題分析：（1）由圖乙得起動(dòng)瞬間：  （1分）
則：     
   （1分）
最終以速度勻速運(yùn)動(dòng)，則所受到有拉力、摩擦力和安培力的合力為零
       （1分）
     （1分）
聯(lián)立可得：     （1分）
（2）棒克服摩擦力做功：    （1分）
（3）由能量關(guān)系可得電阻上產(chǎn)生的焦耳熱：  （2分）
考點(diǎn)：電磁感應(yīng)，功能關(guān)系，牛頓運(yùn)動(dòng)定律