摘要：22．如图甲所示. 光滑且足够长的平行金属导轨MN.PQ固定在同一水平面上.两导轨间距L=0.30m.导轨电阻忽略不计.其间连接有固定电阻R=0.40Ω.导轨上停放一质量m=0.10kg.电阻r=0.20Ω的金属杆ab.整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中.磁场方向竖直向下.用一外力F沿水平方向拉金属杆ab.使之由静止开始运动.电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑.获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示. (1)试证明金属杆做匀加速直线运动.并计算加速度的大小, (2)求第2s末外力F的瞬时功率, (3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J.求金属杆上产生的焦耳热. (1)设路端电压为U.金属杆的运动速度为v.则感应电动势E = BLv. 通过电阻R的电流 电阻R两端的电压U= 由图乙可得 U=kt.k=0.10V/s 解得. 因为速度与时间成正比.所以金属杆做匀加速运动.加速度. (2)在2s末.速度v2=at=2.0m/s.电动势E=BLv2. 通过金属杆的电流 金属杆受安培力 解得:F安=7.5×10-2N 设2s末外力大小为F2.由牛顿第二定律. . 解得:F2=1.75×10-2N 故2s末时F的瞬时功率 P=F2v2=0.35W (3) 设回路产生的焦耳热为Q.由能量守恒定律.W =Q+ 解得:Q=0.15J 电阻R与金属杆的电阻r串联.产生焦耳热与电阻成正比 所以. . 运用合比定理..而 故在金属杆上产生的焦耳热 解得:Qr=5.0×10-2J
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如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一竖直面上，两导轨间距d=1m，电灯L的电阻R=4Ω，导轨上放一质量m=1kg、电阻r=1Ω的金属杆，长度与金属导轨等宽，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．现用一拉力F沿竖直方向拉杆，使金属杆由静止开始向上运动，经3s上升了4m后开始做匀速运动．图乙所示为流过电灯L的电流平方随时间变化的I2-t图线，取g=10m/s2．求：（1）3s末金属杆的动能；
（2）3s末安培力的功率；
（3）4s内拉力F做的功．
如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.40Ω．导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力
F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．
（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第2s末外力F的瞬时功率；
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J，求金属杆上产生的焦耳热．
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F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．
（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
（2）求第2s末外力F的瞬时功率；
（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J，求金属杆上产生的焦耳热．
如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω．导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．
（1）求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式；
（2）求第2s末外力F的大小；
（3）如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J，求整个回路中产生的焦耳热是多少．
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（1）求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式；
（2）求第2s末外力F的大小；
（3）如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J，求整个回路中产生的焦耳热是多少．
如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距为L=1m，定值电阻R1=4Ω，R2=2Ω，导轨上放一质量为m=1kg的金属杆，导轨和金属杆的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下，现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆由静止开始运动．图乙所示为通过R1中的电流平方随时间变化的I12-t图线，求：