1、
如图(甲)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间的距离L=1m,定值电阻R1=6Ω,R2=3Ω,导轨上放一质量为m=1kg的金属杆,杆的电阻r=2Ω,导轨的电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下。现用一拉力F沿水平方向拉杆,使金属杆以一定的初速度开始运动。图(乙)所示为通过R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图像,求:
(1)5s末金属杆的速度;
(2)写出安培力的大小随时间变化的关系方程;
(3)5s内拉力F所做的功。
【考点】
【答案】
(1)3m/s (2)0.24N (3)7.65J
【解析】
(1)外电阻总电阻
由图像得5s末的电流,故,
由得
(2)图像方程:,得
安培力
(3)图线与时间轴包围的“面积”为=,
故5s内R1中产生的焦耳热为,
电路中总电热
金属杆初始速度
由功能关系得,
代入数据得
题型:解答题
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难度:一般
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