Question

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在一個(gè)水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，在兩導(dǎo)軌左端M、P間連接阻值R=0.4的電阻，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m=0.1，電阻r=0.1的金屬桿CD，導(dǎo)軌阻值可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向豎直方向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)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(yùn)動(dòng),金屬桿向右運(yùn)動(dòng)位移x=1m后速度恰好達(dá)到最大，求：

（1）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中拉力F的最大功率；
（2）從開始運(yùn)動(dòng)到金屬桿的速度達(dá)到最大的這段時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電量。

Answer 1

（1）（2）

試題分析：（1）當(dāng)拉力等于安培力時(shí)CD桿速度達(dá)到最大，此時(shí)F的功率也最大，之后做CD桿勻速運(yùn)動(dòng)
 ,  ,  ,     4分
解得：    2分
拉力F的最大功率     2分
（2）從開始運(yùn)動(dòng)到金屬桿的速度達(dá)到最大的這段時(shí)間內(nèi)
平均電動(dòng)勢(shì)為：     2分
通過電阻R的電量：     2分   
所以：  
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律以及切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．