Question

如圖甲所示，平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R₁＝3 Ω，下端接有電阻R₂＝6 Ω，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場。現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻不計的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落0.2 m過程中始終與導軌保持良好接觸，桿的加速度a與下落距離h的關系圖象如圖乙所示．求：

(1)磁感應強度B；

(2)桿下落0.2 m的過程中通過電阻R₂的電荷量q．

Answer 1

(1)由圖象知，桿自由下落距離是0.05 m，當?shù)刂亓�加速度g ＝10 m/s²，則桿進入磁場時的速度v＝＝1 m/s                            ①（2分）

由圖象知，桿進入磁場時加速度a＝－g＝－10m/s²         ②（1分）

由牛頓第二定律得mg－F_安＝ m a                    ③（1分）

回路中的電動勢E＝BLv                             ④ (1分）

桿中的電流I ＝                                 ⑤（1分）

R_并＝                                       ⑥（1分）

F_安＝ BIL ＝                                 ⑦（1分）

得                            ⑧（1分）

(2)桿在磁場中運動產(chǎn)生的平均感應電動勢＝      ⑨（1分）

桿中的平均電流＝                            ⑩（1分）

通過桿的電荷量Q＝·Δt                          ??（1分）

通過R₂的電量q ＝ Q＝ 0.05 C                   ??（2分）

解析:

略