Question

【題目】如圖甲所示，電流傳感器(相當于一只理想電流表)能將各時刻的電流數據實時通過數據采集器傳輸給計算機，經計算機處理后在屏幕上同步顯示出I－t圖象．電阻不計的足夠長光滑平行金屬軌道寬L＝1.0m，與水平面的夾角θ＝37°.軌道上端連接阻值R＝1.0 Ω的定值電阻，金屬桿MN長與軌道寬相等，其電阻r＝0.50 Ω，質量m＝0.02 kg.在軌道區域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放，桿在整個運動過程中與軌道垂直，此后計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的I－t圖象．重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，試求：

(1)t＝1.2 s時電阻R的熱功率；

(2)勻強磁場的磁感應強度B的大�。�

(3)t＝1.2 s時金屬桿的速度大小和加速度大小．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3） ，

【解析】

試題（1）t=1.2s時電流I1=0.15A

P=I12R=0.0225W=2.25×10-2W

（2）電流I2=0.16A時電流不變，棒做勻速運動

BI2L=mgsin370，求得B=0.75T

（3）t=1.2s時，電源電動勢E=I1（R+r）=BLv

代入數據v=0.3m/s

Mgsin370-BI1L=ma

解得：a=0.375m/s2