(16分)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=lm,电阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,导轨上放一质量m=1kg的金属杆,长度与金属导轨等宽,与导轨

◎ 题目

(16分)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=lm,电阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,导轨上放一质量m=1kg的金属杆,长度与金属导轨等宽,与导轨接触良好,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=1.0T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.图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线,当金属杆运动位移为5m时,求:

(1)金属杆的动能:
(2)安培力的功率;
(3)拉力F的大小.

◎ 答案

(1)32J (2)32W  (3)10.4N

◎ 解析


试题分析:(1)由图乙可得此时金属杆中电流I=4A

    得: 金属杆的动能
(2)FA=BIL=4N  
(3)由图可知 而 得:
可知金属杆做初速度为零的匀加速直线运动,加速度
根据F-FA=ma 求得F=10.4N

◎ 知识点

    专家分析,试题“(16分)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=lm,电阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,导轨上放一质量m=1kg的金属杆,长度与金属导轨等宽,与导轨…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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