问题
问答题
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 |
（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=
=7m/s △s △t
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=
mv2+Q1 2
又QR=I2Rt，Q=I2（R+r）t，得到
QR=
Q=0.06JR R+r
（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．