如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,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通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出
图像。足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角
θ=30°。轨道上端连接有阻值
R=1.0Ω的定值电阻,金属杆
MN电阻
r=0.5Ω,质量
m=0.2kg,杆长
。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的
图像(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,
)。试求:
图(a) 图(b)
(1)
t=0.5s时电阻
R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度
B的大小;
(3)估算0~1.2s内通过电阻
R的电量大小及在
R上产生的焦耳热。