◎ 题目

两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W． （1）求通过电阻R的电流的大小和方向； （2）求金属杆的速度大小； （3）某时刻撤去拉力，当电阻R上的电功率为 P 4 时，金属杆的加速度大小、方向．

◎ 答案

（1）根据电功率的公式，得：P=I2R 所以：I= P R = 4 4 A=1A 由右手定则可得，电流的方向从M到P （2）当到达稳定时，拉力的功率等于电流的电功率，即：Fv=I2（R+r） 代入数据得：v= I2(R+r) F = 12×(4+1) 0.5 =10m/s （3）当电阻R上的电功率为 P 4 时， P 4 =I′2R， 得：I′= I 2 此时：FA′= F 2 由牛顿第二定律得：FA'=ma 所以：a=0.5m/s2 方向向左． 答：（1）通过电阻R的电流的大小是1A，方向从M到P； （2）金属杆的速度大小是10m/s； （3）当电阻R上的电功率为 P 4 时，金属杆的加速度大小是0.5m/s2，方向向左．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1Ω…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。