如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.2m ,電阻R=0.4Ω,導軌上靜止放置一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿,導軌電阻忽略不計, 整個裝置處在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中, 磁場方向堅直向下, 現(xiàn)用一個外力F沿水平方向拉桿, 使之由靜止起做勻加速運動并開始計時,若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求

(1) 5s末時電阻R上消耗的電功率

(2) 金屬桿在5s末的運動速度

(3) 5s末時外力F的功率

(1) 5s末電路的電流  所以5s末電阻R上的電功率P=I2R=0.1W 

(2) 5s末電源的電動勢E通過電壓表計數(shù)(路端電壓)應用閉合電路歐姆定律有

 又E=BLv 由此可得5s末金屬桿的速度  

(3) 因為桿做勻加速運動,其加速度a=v/t=0.5m/s2 , 5s末安培力F安=BIL=0.05N.

由牛頓第二定律有F-F安=ma  可解5s末時外力F的大小F=0.1N, 

所以5s末時外力F的功率P=Fv=0.25W 

練習冊系列答案
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（浙江省四校聯(lián)合體2011屆高三下學期開學測試理科綜合試題）如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角a=30°，導軌電阻不計．磁感應強度為B的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：
（1）金屬棒下滑的最大速度為多少？
（2）R2為何值時，其消耗的功率最大？最大的功率為多少？

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（2007?韶關(guān)一模）如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，電場強度為E，磁感應強度為B．足夠長的光滑絕緣斜面固定在水平面上，斜面傾角為30°．有一帶電的物體P靜止于斜面頂端且物體P對斜面無壓力．若給物體P以水平的初速度向右拋出，同時另有一不帶電的物體Q從A處由靜止開始沿斜面滑下（P、Q均可視為質(zhì)點），P、Q兩物體運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)．一段時間后，物體P恰好與斜面上的物體Q相遇，且相遇時物體P的速度方向與其水平初速度方向的夾角為60°．已知重力加速度為g，求：
（1）P、Q相遇所需的時間；
（2）物體P在斜面頂端的初速度的大�。�

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（2011?海淀區(qū)模擬）如圖所示，在足夠長的光滑水平軌道上有三個小木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA、mB、mC，且mA=mB=1.0kg，mC=2.0kg，其中B與C用一個輕彈簧拴接在一起，開始時整個裝置處于靜止狀態(tài)．A和B之間有少許塑膠炸藥，A的左邊有一個彈性擋板．現(xiàn)在引爆塑膠炸藥，若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量中有E=9.0J轉(zhuǎn)化為A和B的動能，A和B分開后，A恰好在B、C之間的彈簧第一次恢復到原長時追上B，并且與B發(fā)生碰撞后粘在一起．忽略小木塊和彈性擋板碰撞過程中的能量損失．求：
（1）塑膠炸藥爆炸后瞬間A與B的速度各為多大？
（2）在A追上B之前彈簧彈性勢能的最大值；
（3）A與B相碰以后彈簧彈性勢能的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年南京市江寧區(qū)期末）(13分)如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導軌上靜止放置一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿，導軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向堅直向下，現(xiàn)用一個外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運動并開始計時，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V。求

(1) 5s末時電阻R上消耗的電功率；

(2) 金屬桿在5s末的運動速度；

(3) 5s末時外力F的功率。

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