如图所示，MN和PQ是固定在水平面内间距L=0.4m的平行金属导轨，轨道的电阻忽略不计，金属杆ab垂直放置在轨
（1）在初始时刻，由牛顿第二定律：F0=ma 得：a=F0m=21m/s2=2m/s2，（2）2s末时，杆ab的速度为：v=at=2×2m/s=4m/s ab杆产生的感应电动势为：E=Blv=2×0.5×4V=4V 回路电流为：I=ER+r=40.6+0.4A=4A （3）设拉力F所做的功为WF，由动能定理：WF-WA=△Ek=12mv2 WA为金属杆克服安培力做的总功，它与R上焦耳热QR关系为：QRWA=RR+r=35，得：WA=323J 所以：WF=WA+12mv2=563J≈18.7J 答：（1）金属杆ab的加速度大小为2m/s2；（2）2s末回路中的电流大小为4A；（3）该2s内水平拉力F所做的功约为18.7J．
解：（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I＝ 电阻R两端的电压U＝IR＝ 由图乙可得U＝kt，k＝0.10 V/s 解得v＝ t 因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度a＝ ＝1.0 m/s 2 （2）在2 s末，速度v 2 ＝at＝2.0 m/s电动势E＝BLv 2 通过金属杆的电流I＝ 金属杆受安培力F 安 ＝BIL＝ 解得F 安 ＝7.5×10 －2 N 设2 s末外力大小为F 2 ，由牛顿第二定律F 2 －F 安 ＝ma 解得F 2 ＝1.75×10 －1 N 故2 s末时F的瞬时功率P＝F 2 v 2 ＝0.35 W （3）设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律W＝Q＋1/2mv 2 2 解得Q＝0.15 J 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QR＋Qr＝Q 故在金属杆上产生的焦耳热Qr＝ 解得Qr＝5.0×10 －2 J
（1）导体棒ab切割磁感线，感应电动势为：E=BLv=0.5×0.4×5=1V
由闭合电路的欧姆定律有：I=
| E |
| R+R0 |
| 1 |
| 0.5+1.5 |
（2）由于导体棒ab匀速运动，满足：F=F安
作用在导体棒上的拉力为：F=BIL=0.5×0.5×0.4=0.1N；
（3）ab两端电势差即R0上电压为：
Uab=IR0=0.5×1.5=0.75V
答：（1）通过电阻R0的电流大小为0.5A；
（2）对ab杆施加的水平向右的拉力的大小为0.1N；
（3ab杆两端的电势差为0.75V．
答：n 2 ) 故棒ab通过第i磁场区时的水平拉力的拉力： F i = 2 i 2 B 4 L 4 x 0 m R 2 ，棒ab在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热 Q= 2 x 20 B 4 L 4 m R 2 ( 1 2 + 2 2 +… n 2 ) ．
答：解：（1）棒产生的感应电动势 通过棒的感应电流 电阻R产生的焦耳热 （2）拉力对棒ab所做的功 （3） （4）若n为奇数，通过电阻R的净电荷量 若n为偶数，通过电阻R的净电荷量
答：（1）金属棒从位置（I）到位置（Ⅱ）的过程中，加速度不变，方向向左，设大小为a，在位置I时，a、b间的感应电动势为E 1 ，感应电流为I 1 ，受到的安培力为F 安1 ，则E 1 =BL 1 v 1 又I 1 = E 1 R 、F 安1 =BI 1 L 1 ，解得 F 安1 =4N由牛顿第二定律得...
答：其中支持力 和滑动摩擦力 互相垂直，合力与竖直方向的夹角 ，则有 ，即 。若使导体棒水平向右匀速运动，重力 和安培力F的合力与支持力 和滑动摩擦力 合力等大反向如下图。根据几何关系可知，当安培力F与合力垂直时，安培力最小，即安培力与竖直方向夹角为 ，根据左手定则磁场与安培力...
答：（1）当金属棒ab和cd的加速度相同时，对它们构成的系统，根据牛顿第二定律，有：F=ma+2ma；解得加速度 a= F 3m ；（2）当金属棒ab的速度是金属棒cd的速度的2倍时，即v ab =2v cd ；对金属棒ab，由牛顿第二定律得 F- B 2 L 2 ( v ab - v cd )...
答：（1）a．导体棒达到最大速度vm时受力平衡F=F安m此时，F安m＝BBLvmRL解得：vm=12.5m/sb．导体棒的速度v=5.0m/s时，感应电动势E=BLv=1.0V导体棒上通过的感应电流I＝ER＝2.0A导体棒受到的安培力F安=BIL=0.40N根据牛顿第二定律，解得：a＝F?F安m＝1.2m/s2（2）t=2s时，金属棒的...
答：速度v 2 =5m/s根据动能定理可得W 拉 +W 安 = 1 2 mv 2 2 - 1 2 mv 1 2 其中安培力所做的功W 安 =-BIL△x解得W 拉 =0.49J答：（1）导体棒ab的速度v与x的关系式为v=（5x+3.5）m/s（2）电功率P与x的关系图象如图所示：（3）水平拉力所做的功为...
答：根据电量的公式得：q=It金属棒以v 0 的初速度，向左做加速度大小为a的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用，所以安培力F=BIL=ma，速度从v 0 减为v的过程中时间t= v 0 -v a 通过R的电量q= ma BL ? v 0 -v a = m( v 0 -v) ...
答：解：（1）CD以最大速度运动时做匀速直线运动：即： F=BIL I＝ BLvmR+r得：vm＝ F(R+r)B2L2=25m/s （2）CD以25m/s的速度匀速运动时，电容器上的电压为UC，则有： Uc＝ RR+rBLv=2.0V电容器下极板带正电电容器带电：Q=CUC=4×10-3A．CD停下来后，电容通过MP、CD放电，R与...
答：F安=BIL=B2L2atR+r=0．52×0．22×5×20.4+0.1=0.2N，由牛顿第二定律得：F-F安=ma，代入数据解得：F=0.2+0.1×5=0.7N，外力功率为：P=Fv=0.7×10=7W；答：（1）电容器的带电荷量Q与时间t的关系式为：Q=2.4×10-7t；（2）在t=2s时外力F的瞬时功率为7W．
