Question

如圖甲所示，放在水平桌面上的兩條光滑導(dǎo)軌間的距離為L=1m，質(zhì)量m=1kg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端與電阻R=4W的電阻相連，其它電阻不計，導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強度為B=2T的勻強磁場，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖像，（設(shè)導(dǎo)軌足夠長）求：
（1）力F的大小；
（2）t=1.6s時，導(dǎo)體棒的加速度；
（3）估算1.6s電阻上產(chǎn)生的熱量。

Answer 1

解：（1）由圖像可知：v=10m/s時，安培力等于拉力F
E=BLV
I=E/R，F(xiàn)=F_安=BIL=10N
（2）由圖像可知，時間t=1.6s時導(dǎo)體棒的速度vˊ=8m/s，此時導(dǎo)體棒上電動勢E=BLvˊ
導(dǎo)體棒受到的安培力：
由牛頓第二定律得：F-Fˊ=ma，a=2m/s²
（3）根據(jù)動能定理：
由圖像可知：位移l為t=1.6s和v-t圖線及坐標(biāo)軸所包圍的面積，即l=40×1×0.2m=8m
所以。