题目内容
如图所示光滑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，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，从静止开始做匀加速直线运动，5s末理想电压表的读数为0.2V，金属杆始终与导轨垂直并保持良好接触．求：（1）金属杆5s末速度大小；
（2）5s末外力F的功率；
（3）从静止开始通过金属杆的电量为0.05C需要多长时间．
【答案】分析：（1）根据5s末电压表的读数，结合闭合电路欧姆定律，求出金属杆的感应电动势，根据E=BLv求出5s末的速度．
（2）求出5s末金属杆所受的安培力，根据牛顿第二定律求出外力F，再根据外力F的功率P=Fv求出功率．
（3）根据q=
，求出磁通量的变化量，△φ=BL△x，
，结合两公式求出运动的时间．
解答：解：（1）金属杆在 5S末切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv
感应电流
电压表示数 U=IR
由以上各式得 v=2.5m/s
（2）金属棒加速度
由牛顿定律F-F安=ma
5s末安培力 F安=BIL 5s末时外力F的功率 P=Fv
由以上各式得 P=0.25W
（3）设0.05C的电量通过金属杆所需的时间为△t，则
金属杆在△t内位移
闭合回路磁通量的变化△φ=BL△x
回路中平均感应电动势
回路中平均感应电流
△t内通过金属杆的电量
由以上各式得△t=1s．
点评：解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势．知道q=
．
（2）求出5s末金属杆所受的安培力，根据牛顿第二定律求出外力F，再根据外力F的功率P=Fv求出功率．
（3）根据q=
，求出磁通量的变化量，△φ=BL△x，，结合两公式求出运动的时间．解答：解：（1）金属杆在 5S末切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv
感应电流
电压表示数 U=IR
由以上各式得 v=2.5m/s
（2）金属棒加速度
由牛顿定律F-F安=ma5s末安培力 F安=BIL 5s末时外力F的功率 P=Fv
由以上各式得 P=0.25W
（3）设0.05C的电量通过金属杆所需的时间为△t，则
金属杆在△t内位移
闭合回路磁通量的变化△φ=BL△x
回路中平均感应电动势
回路中平均感应电流
△t内通过金属杆的电量
由以上各式得△t=1s．
点评：解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律以及切割产生的感应电动势．知道q=
． 
练习册系列答案
快捷英语周周练系列答案
相关题目
如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度h=0.45m．一小物体从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面．g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
如图所示光滑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，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，从静止开始做匀加速直线运动，5s末理想电压表的读数为0.2V，金属杆始终与导轨垂直并保持良好接触．求：
（2012?闵行区三模）如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd 固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻．ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、电阻值为2R，杆与ab、cd 保持良好接触．整个装置放在磁感应强度满足B=B0+ky的非匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆由y=0从静止开始做加速度为
如图所示，足够长的两光滑平行导电轨道MN、PQ水平放置在匀强磁场中，间距为L，磁感应强度为B的磁场与导电轨道所在水平面垂直，质量为m的金属棒ab垂直于导电轨道且可沿导电轨道自由移动，导电轨道左端M、P间接一定值电阻，阻值为R，金属棒ab和导电轨道的电阻均不计，现将，金属棒ab沿导电轨道由静止向右拉使之水平运动，并与导电轨道接触良好，保持拉力F的功率恒定，金属棒ab最终以速度3v做匀速直线运动，求：