题目内容

【题目】如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MNPQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。

1)试分析说明金属杆的运动情况;

2)求第2s末外力F的瞬时功率。

【答案】1)电压表示数为UIRv 1分)

由图像可知,Ut成正比,即vt成正比,杆做初速为零的匀加速运动。(2分)

2)因vat,所以Uatkt 1分)

由图像得k0.4 V/s,1分)

1分)

两秒末速度1分)

F—ma 1分)

1分)

【解析】试题分析:(1)电压表示数为UIRv ,由图像可知,Ut成正比,即vt成正比,杆做初速为零的匀加速运动。

2)因,所以Uatkt ,由图像得,即,得

两秒末速度F—ma

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