如图(甲)为一研究电磁感应的装置,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时送到计算机,经计算机处理后在屏幕上显示出I-t图象.已知电阻R及杆的电阻r均为0.5Ω,杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg,杆长L=1m.实验时,先断开K,取下细线调节轨道倾角,使杆恰好能沿轨道匀速下滑.然后固定轨道,闭合K,在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让杆在物M的牵引下从图示位置由静止开始释放,此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的 I-t图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆,导轨的电阻忽略不计,细线与滑轮间的摩擦忽略不计,g=l0m/s2).试求: (1)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (2)0~0.4s内通过R的电量; (3)0~0.4s内R上产生的焦耳热.
|