Question

（18分）如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R 1 ＝3 ，下端接有电阻R 2

（18分）如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R 1 ＝3 ，下端接有电阻R 2 ＝6 ，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求： （1）磁感应强度B；（2）杆下落0.2 m过程中通过金属杆的电荷量q.





Answer 1

(1)   2 T   (2)    0.15 C

试题分析：(1)由图象知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g＝10 m/s 2 ，则杆进入磁场时的速度 （2分） 由乙图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10 m/s 2     （1分） 由牛顿第二定律得mg－F 安 ＝ma  （2分） 回路中的电动势E＝BLv         （1分） 杆中的电流I＝       （1分） R 并 ＝          （2分） F 安 ＝BIL＝      （1分） 得B＝ ＝2 T   （1分） (2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势  （2分） 杆中的平均电流    （2分） 通过杆的电荷量    （2分） 通过杆的电荷量q＝0.15 C  （1分）