题目内容
【题目】如图（甲）所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R=0.4Ω，导轨上静置一质量m=0.10kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使它由静止开始运动（金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直），电流传感器（不计传感器的电阻）可将通过R的电流I即时采集并输入计算机，获得电流I随时间t变化的关系如图（乙）所示。求金属杆开始运动2.0s时：
（1）金属杆ab受到的安培力；
（2）金属杆的速率；
（3）外力F做功的功率。
【答案】（1）0.03N，水平向左（2）0.8m/s（3）0.056W
【解析】
（1）2.0s时的电流是0.2A，ab上的安培力：
，
根据楞次定律可得金属杆中的电流方向为从b到a，故根据左手定则可得安培力水平向左；
（2）设金属杆的运动速度为v，则感应电动势为：
，
根据闭合电路的欧姆定律得：
，
金属棒的速度：
；
（3）金属棒的加速度：
，
根据牛顿第二定律：
，
解得：
F=0.07N，
故2s末时F的瞬时功率
P=Fv=0.07×0.8W=0.056W
练习册系列答案
暑假作业暑假快乐练西安出版社系列答案
相关题目
