题目内容
如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面．导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5Ω．ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计．现用F=0.7N的水平恒力向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U=0.3V，g取10m/s2，求ab匀速运动时外力F的功率．
【答案】分析：金属杆在水平恒定拉力的作用下，切割磁感线运动，产生电动势，回路中出现电流，导致金属杆受到安培力．当安培力、滑动摩擦力与拉力相等时，金属杆做匀速直线运动．由此时的电压表的读数可算出金属杆产生的电动势，则可以求出金属杆的运动速度，最后算出外力的功率．
解答：解：由殴姆定律变形得：U=I总R
则有
由U内=I总r=0.1V
得 E=U+U内=0.4V
因为 E=BLV
又因为匀速所以F=F安+μmg
而 F安=BI总L 所以 F=BIL+μmg
代入得：BL=1
则v=0.4m/s
那么P=Fv=0.7×0.4=0.28W
点评：通过三力平衡可求得BL的乘积，再由闭合电路的殴姆定律可得电动势，则可求出运动速度，从而算出外力的功率．
解答：解：由殴姆定律变形得：U=I总R
则有
由U内=I总r=0.1V
得 E=U+U内=0.4V
因为 E=BLV
又因为匀速所以F=F安+μmg
而 F安=BI总L 所以 F=BIL+μmg
代入得：BL=1
则v=0.4m/s
那么P=Fv=0.7×0.4=0.28W
点评：通过三力平衡可求得BL的乘积，再由闭合电路的殴姆定律可得电动势，则可求出运动速度，从而算出外力的功率．
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考前必练系列答案
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（2012?开封模拟）如图所示，MN、PQ为足够长的平行导轨，间距L=O.5m，导轨平面与水平面 间的夹角6=37°，NQ丄MN，NQ间连接有一个R=3Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于 导轨平面，磁感应强度为B=1T．将一根质量为m=0.05kg的金属棒放置在导轨上，金属棒的电阻r=2Ω，其余部分电阻不计．现从ab由静止释放金属棒，ab紧靠NQ，金属棒沿导轨向下运动过程中始 终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd到ab的距 离为S=2m．（g取=10m/s2）
如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨 平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接一个R=4Ω的电阻．一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B=1T．将一根质量m=0.05kg、电阻r=1Ω的金属棒ab，紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计．现静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd离NQ的距离s=0.2m．g取l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8． 问：
如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R=0.5Ω的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1：n2=2，导轨宽度为L=0.5m．质量为m=1kg的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=2sin| π |
| 2 |
A、在t=1s时刻电流表的示数为
| ||||
| B、导体棒两端的最大电压为1V | ||||
| C、单位时间内电阻R上产生的焦耳热为0.25J | ||||
| D、从t=0至t=3s的时间内水平外力所做的功为0.75J |
如图所示，MN和PQ式固定在水平面内间距L=0.02m的平行金属轨道，轨道的电阻忽略不计，金属杆ab垂直放置在轨道上．两轨道间连接有阻值为R0=1.50Ω的电阻，ab杆的电阻R=0.50Ω，ab杆与轨道接触良好并不计摩擦，整个装置放置在磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下．对ab杆施加一水平向右的拉力，使之以v=5.0m/s的速度在金属轨道上向右匀速运动．求：