Question

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在一個水平面上，兩導軌間距L=0.2m，在兩導軌左端M、P間連接阻值R=0.4的電阻，導軌上停放一質量為m=0.1，電阻r=0.1的金屬桿CD，導軌阻值可忽略不計，整個裝置處于方向豎直方向上，磁感應強度大小B=0.5T的勻強磁場中，現用一大小為0.5N的恒力F垂直金屬桿CD沿水平方向拉桿，使之由靜止開始向右運動,金屬桿向右運動位移x=1m后速度恰好達到最大，求：

（1）整個運動過程中拉力F的最大功率；

（2）從開始運動到金屬桿的速度達到最大的這段時間內通過電阻R的電量。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）當拉力等于安培力時CD桿速度達到最大，此時F的功率也最大，之后做CD桿勻速運動

 ,  ,  ,     4分

解得：    2分

拉力F的最大功率     2分

（2）從開始運動到金屬桿的速度達到最大的這段時間內

平均電動勢為：     2分

通過電阻R的電量：     2分   

所以：  

考點：考查了導體切割磁感線運動

點評：解決本題的關鍵掌握閉合電路歐姆定律以及切割產生的感應電動勢．