Question

如圖所示，寬度L＝0.5 m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強度大小B＝0.4 T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布．將質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好．以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標．金屬棒從處以的初速度，沿x軸負方向做的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用．求：

(1)金屬棒ab運動0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；
(3)為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4 s過程中通過ab的電荷量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4 s金屬棒的運動距離x，以及0.4 s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入求解．指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果．

Answer 1

(1)0.1 J　(2) 　(3)

解析試題分析：(1)金屬棒僅受安培力作用，其大小

金屬棒運動0.5 m，框架中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功
所以.
(2)金屬棒所受安培力為

所以
由于棒做勻減速直線運動
所以
(3)錯誤之處是把0.4 s時回路內(nèi)的電阻R代入進行計算．
正確的解法是
因為
所以
考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；
點評：電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系是通過安培力做功量度外界的能量轉(zhuǎn)化成電能．找兩個物理量之間的關(guān)系是通過物理規(guī)律一步一步實現(xiàn)的．用公式進行計算時，如果計算的是過程量，我們要看這個量有沒有發(fā)生改變．