题目内容
（08年西安重点中学模拟）（19分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.4 m，导轨的左端用R=0.3 Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=0.1 Ω的金属杆ab，质量m=0.1 kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1 T，现对杆施加水平向右的拉力F=2 N，使它由静止开始运动，求：
（1）杆能达到的最大速度多大？此时拉力的瞬时功率多大？
（2）当杆的速度为最大速度的一半时，杆的加速度多大？
（3）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？
解析：
（1）当安培力与外力F相等时，杆达到最大速度，设最大速度为Vmax
则：
① （1分）
② （1分）
F安=BIL ③ （1分）
F安
④ （2分）
代入数据，联立①②③④式得
（1分）
此时拉力的瞬时功率：P=FV （2分）
P=10W （1分）
（2）
⑤ （2分）
⑥ （1分）
⑦ （1分）
解得a=10m/s2 （1分）
（3）
（2分）
（2分）
解得QR=0.9375J
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