问题详情：
如图*，在水平桌面上固定着两根相距L=20cm、相互平行的无电阻轨道P、Q，轨道一端固定一根电阻r=0.02Ω的导体棒a，轨道上横置一根质量m=40g、电阻可忽略不计的金属棒b，两棒相距也为L=20cm．该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中．开始时，磁感应强度B0=0.10T．设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2．
（1）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它由静止开始做匀加速直线运动．此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示．求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力；
（2）若从t=0开始，磁感应强度B随时间t按图*中图象所示的规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是多少？
【回答】
解：（1）由图象可得到拉力F与t的大小随时间变化
的函数表达式为
F=F0+
当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有：
F﹣f﹣F安=ma
F安=B0IL
I=
v=at
∴F安=
联立可解得F=f+ma+
代入数据可解得a=5m/s2 f=0.2N
（2）当磁感应强度均匀增大时，闭合电中和有恒定的感应电流I，以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应度增大到b所受安掊力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动．
感应电动势：E=
I=
棒b将要运动时，有f=BtIL
∴Bt=
根据Bt=B0+
t=0.1+0.5t，
得：t=1.8s
回路中产生焦耳热为：Q=I2•Rt=12×0.02×1.8=0.036J
答：（1）匀加速运动的加速度是5m/s2，b棒与导轨间的滑动摩擦力是0.2N．
（2）在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是0.036J
知识点：专题八 电磁感应
题型：计算题
