Question

【題目】固定在水平桌面上的兩根足夠長(zhǎng)金屬平行軌道P、Q相距L=0.4m(軌道電阻不計(jì))。在軌道左端固定一根導(dǎo)體棒a，軌道上放置另一根金屬棒b，其質(zhì)量m=0.2kg。導(dǎo)體棒a、b與軌道接觸良好，電阻均為R=0.5Ω。該軌道平面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，如圖所示。已知棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，棒與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。t=0時(shí)刻b棒以v=2m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，在棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，整個(gè)裝置因電流產(chǎn)生的焦耳熱為0.2J，求：

(1)由于摩擦產(chǎn)生的熱量；

(2)b棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒a的電荷量。

Answer 1

【答案】(1) 0.2J (2)0.04C

【解析】(1) Q為電路里產(chǎn)生的焦耳熱，Q為由于摩擦產(chǎn)生的熱量，

mv2=Q1+Q2

可知摩擦熱量為0.2J；

（2）以b棒為研究對(duì)象，它受到安培力、摩擦力作用，在軌道上減速滑動(dòng)直至停止．有Q=fX，可解得滑動(dòng)距離X=1.0m;

由E=

I＝

q=It