题目内容
如下图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：
（1）杆能达到的最大速度多大?最大加速度为多大?
（2）杆的速度达到最大时，a、b两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大?
（3）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长?
（4）若杆达到最大速度后撤去拉力，则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?
（1）由题意得：F=BIL，
，V=8m/s，
（2）
，
（3）
，代入得：S=10m
，代入得：t=2.05s
（4）
，代入得：
=4.8J
，代入得：S=6.4m
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