题目

如图甲所示，放在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离为L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与电阻R=4Ω的电阻相连，其它电阻不计，导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0、2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v﹣t图象，（设导轨足够长）求： （1） 力F的大小； （2） t=1.6s时，导体棒的加速度； （3） 估算1.6s电阻上产生的热量． 答案： ：由图象可知：v=10m/s时，安培力等于拉力FE=BLV   I= ER  F=F安=BIL=10N答：力F的大小是10N； 由图象可知，时间t=1.6s时导体棒的速度v′=8m/s，此时导体棒上电动势E′=BLv′导体棒受到的安培力：F′安=BI′L=8N由牛顿第二定律得：F﹣F′=ma     a=2m/s2答：t=1.6s时，导体棒的加速度是2m/s2； 根据动能定理得：F•l=Q+△Ek=Q+ 12mv'2由图象可知：位移l为t=1.6s和v﹣t图线及坐标轴所包围的面积，即l=40×1×0.2m=8m解得Q=48J．答：估算1.6s电阻上产生的热量是48J．

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