Question

急急急急急急急急急！！！！一道高二物理题，第二问撤去F力到最高点所用时间t求解

如图所示,质量为m=O.1kg、电阻r = O.1Ω的导体棒MN,垂直放在相距为L= O.5m的平行光滑金属导轨上。导轨平面与水平面的夹角为θ= 30°，并处于磁感应强度大小为B=0.4T方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导轨下端接有阻值R=0.3Ω的电阻,棒在外力F作用下,以v= 8m/s的速度沿导轨向上做匀速运动，经过一定时间后撤去外力，棒继续运动一段距离s =2m后到达最高位置，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,重力加速度g取10m/s2,求

(1) 棒MN向上匀速运动过程，回路中的电流
(2) 从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，通过电阻R的电荷量q;
(3) 从撤去外力至棒MN到达最高位置的过程，整个回路产生的焦耳热Q。

Answer 1

撤去后有-(B^2L^2v/(R+r)+mgsin30)=ma 解得a=-(v+5)
那么根据运动方程，对撤去到最高点过程有：0=v+at=8-∫(v+5)dt=8-∫vdt-5∫dt=8-2-5t0(∫vdt就是s=2，t0就是你要求的时间。解得：t0=1.2s

追问

你没注意到吗？安培力是变力，好像是用不到这个公式的。

追答

就是因为是变力，你没法用s/v求时间，只能用积分啊
你如果只是想求答案，那么
Δq=IΔt=Δ(BS)/Δt /(R+r)* Δt==Δ(BS) /(R+r)=0.4*0.5*2/(0.3+0.1)=1C

Answer 2

(2)
I=E/R=nBS/Rt=Q/t
Q=nBS/R=1*0.4T*2m/0.1Ω=8C
(3）据能量守恒定律
1/2mV*V=mgs*sin θ+Q
Q=2.2J

追问

第二问答案是1C。