Question

如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω

如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω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=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m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Q1：Q2=2:1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中时钟与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求
1、棒在匀加速过程中，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Q2：

第二问为什么不能用w=i2rt算

Answer 1

速度是变化的，所以电流也是变化的，求电热不能直接应用I²Rt计算了。这里主要由2种方法：（1）应用能量转化与守恒定律
（2）应用动能定理求出 安培力做的功，这个功在数值上就等于电路产生的热量。

具体思路：（1）先求出撤去外力时导体棒的速度 （2）根据动能定理求出撤去外力后 安培力做的功。（3）根据功能关系，这个功数值上等于电路产生的热量。

Answer 2