◎ 题目

如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的M与P两端连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.010kg，电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示（不计导轨的电阻，取g=10m/s2） 时   间t（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下滑距离s（m） 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 （1）试画出金属棒ab在开始运动的0.7s内的位移-时间图象； （2）求金属棒ab在开始运动的0.7s内电阻R上产生的热量； （3）求重力对金属棒做功的最大功率．

◎ 答案

（1）0.7s内的位移-时间图象如图．     （2）由图，金属棒在0.7s末的速度为         v= △s △t =7m/s         由题，金属棒ab下滑高度h=3.5m，设电路中产生的总热量为Q．        由能量守恒定律得  mgh= 1 2 mv2+Q     又QR=I2Rt，Q=I2（R+r）t，得到      QR= R R+r Q=0.06J     （3）重力对金属棒做功的最大功率P=mgv=0.7W 答：（1）0.7s内的位移-时间图象如图．     （2）金属棒ab在开始运动的0.7s内电阻R上产生的热量为0.06J．     （3）重力对金属棒做功的最大功率P=mgv=0.7W．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的M与P两端连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.010kg，电阻r=0.30Ω的金…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【平均功率和瞬时功率的区别】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。