题目内容
【题目】如图所示，两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆，金属杆的电阻为r，金属杆与导轨接触良好、导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时，电阻R上消耗的电功率为P，从某一时刻开始撤去水平恒力F去水平力后：
(1)当电阻R上消耗的功率为P/4时，金属杆的加速度大小和方向。
(2)电阻R上产生的焦耳热。
【答案】（1），
．方向水平向左 （2）
【解析】
试题分析：（1）撤去F之前，设通过电阻R的电流为I，则金属杆受到的安培力大小F安=BIL=F．
撤去F之后，由P=I2R知，当电阻R上消耗的电功率为P/4时，通过R的电流I'=I/2，
金属杆受到的安培力F’安=BI'L=F/2，方向水平向左，
由牛顿第二定律得，
．方向水平向左
（2）撤去F后，金属杆在与速度方向相反的安培力作用下，做减速运动直到停下。设匀速运动时金属杆的速度为v，则I2(R+r)=Fv，又P=I2R，
解得
由能量守恒可得，撤去F后，整个电路产生的热量
则电阻R上产生的焦耳热
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