题目

如图甲所示，水平放置足够长的平行金属导轨，左右两端分别接有一个阻值为R的电阻，匀强磁场与导轨平面垂直，质量m = 0.1 kg、电阻r =的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。现用一拉力F =（0.3+0.2t）N作用在金属棒上，经过2s后撤去F，再经过0.55s金属棒停止运动。图乙所示为金属棒的v–t图象，g = 10m/s2。求： ⑴金属棒与导轨之间的动摩擦因数； ⑵整个过程中金属棒运动的距离； ⑶从撤去F到金属棒停止的过程中，每个电阻R上产生的焦耳热。 甲     答案： (1)在0-2s这段时间内，根据牛顿第二定律 有                                 （2分）       由图可知                             （1分）       又因               联立解得 ，                                    （1分）                                      （1分）      (2) 在0--2s这段时间内的位移为   （1分）        设棒在2---2.55s时间内的位移为， 棒在 t时刻，根据牛顿第二定律  有                                         （1分）        在t到t+（）时间内                                          （1分）                            （1分）                                          （1分）         代入数据得  m                                           整个过程中金属棒运动的距离m         （1分）    （3）从撤去拉力到棒停止的过程中，根据能量守恒定律 有                                           （2分）         J                                           （1分）        每个电阻R上产生的焦耳热J       （2分）

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