题目内容
(12分)如图所示，两互相平行的水平金属导轨MN、PQ放在竖直平面内，相距为L ＝0.4 m，左端接平行板电容器，板间距离为d ＝0.2 m，右端接滑动变阻器R (R的最大阻值为2 Ω)，整个空间有水平匀强磁场，磁感应强度为B ＝10 T，方向垂直于导轨所在平面。导体棒C D与导轨接触良好，棒的电阻为r ＝1 Ω，其它电阻及摩擦均不计，现用与导轨平行的大小为F ＝2 N的恒力作用，使棒从静止开始运动，取g ＝10 m/s2。求： (1)拉力的最大功率是多大?
(2)当滑动触头在滑动变阻器中点且导体棒处于稳定状态时，一带电量q=+1.0C质量m=1.0kg的小球从平行板电容器左侧沿两极板的正中间以多大速度v入射能在两极板间恰好做匀速直线运动
(12分)(1)导体棒CD在F作用下向左作切割磁感线运动，在棒中产生的感应电动势为：E＝BLV (2分)
由闭合电路的欧姆定律得导体棒CD中的电流为：I＝
(2分)
当导体棒CD处于稳定状态时，CD棒所受合外力为零，即有：F＝BIL (1分)
此时拉力F的功率为： P＝FV 解得：P＝
(2分)
要使拉力的功率最大，则外电阻R外最大，即R外＝2Ω时：Pmax＝＝0.75W (2分)
（2）0.75m/s
练习册系列答案
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，式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置，金属棒与光滑框架接触良好，离地高为h，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动。其它电阻不计，问：
（3）金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大？
等效电阻
，式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置，金属棒与光滑框架接触良好，离地高为h，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动。其它电阻不计，问：
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，S断开时，电压表示数为16V，S闭合时，电压表示数为10V，若电压表可视为理想的，则电源电动势和内电阻为多少？