Question

如圖甲所示，水平放置足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，左右兩端分別接有一個阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量m = 0.1 kg、電阻r =的金屬棒置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。現(xiàn)用一拉力F =（0.3+0.2t）N作用在金屬棒上，經(jīng)過2s后撤去F，再經(jīng)過0.55s金屬棒停止運(yùn)動。圖乙所示為金屬棒的v–t圖象，g = 10m/s²。求：

⑴金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)；

⑵整個過程中金屬棒運(yùn)動的距離；

⑶從撤去F到金屬棒停止的過程中，每個電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

		甲

 

Answer 1

 (1)在0-2s這段時間內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律 有

                                （2分）

      由圖可知                             （1分）

      又因              

聯(lián)立解得 ，                                    （1分）

                                     （1分）

     (2) 在0--2s這段時間內(nèi)的位移為   （1分）

       設(shè)棒在2---2.55s時間內(nèi)的位移為，

棒在 t時刻，根據(jù)牛頓第二定律  有

                                        （1分）

       在t到t+（）時間內(nèi)     

                                    （1分）

                           （1分）

                                         （1分）

        代入數(shù)據(jù)得  m                                   

       整個過程中金屬棒運(yùn)動的距離m         （1分）

   （3）從撤去拉力到棒停止的過程中，根據(jù)能量守恒定律 有

                                          （2分）

        J                                           （1分）

       每個電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱J       （2分）