(2014•湖南模拟)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m.导轨电
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(1)2.0s时的电流是 0.2A,ab上的安培力:

F=BIL=0.50×0.2×0.30N=0.03N

(2)设金属杆的运动速度为v,则感应电动势为:E=BLv

根据闭合电路的欧姆定律得:E=I(R+r)=0.2×(0.40+0.20)V=0.12V

金属棒的速度:v=

E

BL=

0.12

0.50×0.30m/s=0.8m/s

流过R的电量:q=

.

It=

0.2

2×2.0=0.2C

(3)金属棒的加速度:a=

△v

△t=

0.8−0

2.0−0m/s2=0.4m/s2

根据牛顿第二定律:F-F=ma

解得:F=0.07N

故2s末时F的瞬时功率P=Fv=0.07×0.8W=5.6×10-2W

答:(1)2.0s末杆ab受到的安培力的大小是0.03N;

(2)2.0s末杆的速率是0.8m/s,前2.0s内通过定值电阻R的电荷量q是0.2 C;

(3)2.0s末拉力F做功的功率是5.6×10-2W.

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