如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨

题型：浙江省月考题难度：来源：

如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s′后停止。已知在拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q为1.25C。在滑行s′的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：
（1）导体杆运动过程中的最大速度v_m；
（2）拉力F的最大值F_m；
（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热。

答案

解：（1）设导体杆电阻为r

r=1Ω



  

（2）匀速时拉力为F_m

（3）由图像可得：