Question

（本题14分） 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω

（本题14分） 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=3m/s 2 的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=6m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来。已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1 ：Q 2 =2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2 （3）外力做的功W F

Answer 1

（雹陪橡1）0.6C；（2）1.8J；（3）5.4J；

试题分析：（1）棒在匀加速运动中 平均电动势 ，则 通过电阻R的电荷量             棒在匀加速运动过程，  , 则                  从乱塌撤去外力到棒最终停下来过程，由动能定理得： 则  源旁                  撤去外力后回路中产生的热量           依题意得                    外力做的功