题目内容
（08年南京市江宁区期末）(13分)如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上静止放置一质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向坚直向下，现用一个外力F沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若5s末理想电压表的读数为0.2V。求
(1) 5s末时电阻R上消耗的电功率；
(2) 金属杆在5s末的运动速度；
(3) 5s末时外力F的功率。
(1) 5s末电路的电流
所以5s末电阻R上的电功率P=I2R=0.1W（3分）
(2) 5s末电源的电动势E通过电压表计数(路端电压)应用闭合电路欧姆定律有
又E=BLv
由此可得5s末金属杆的速度
（3分）
(3) 因为杆做匀加速运动,其加速度a=v/t=0.5m/s2（2分）
5s末安培力F安=BIL=0.05N （2分）
由牛顿第二定律有F-F安=ma
可解5s末时外力F的大小F=0.1N（2分）
所以5s末时外力F的功率P=Fv=0.25W（1分）
练习册系列答案
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