Question

如圖（甲）所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖（乙）所示．

   （1）試分析說明金屬桿的運動情況；

   （2）求第2s末外力F 的瞬時功率．

Answer 1

（1）電壓表示數(shù)為U＝IR＝v                                         （1分）

由圖像可知，U與t成正比，即v與t成正比，桿做初速為零的勻加速運動。（2分）

（2）因v＝at，所以U＝at＝kt                                    （1分）

由圖像得k＝0.4 V/s,即                             （1分）

得                                                          （1分）

兩秒末速度                                              （1分）

F—＝ma   得                                        （1分）

                                                           （1分）

解析:

略