Question

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.

⑴求通过电阻R的电流的大小和方向；

⑵求金属杆的速度大小；

⑶某时刻撤去拉力，当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向.

Answer

⑴I=1A，方向由M到P；⑵v=10m/s；⑶a=0.5m/s2，方向向左

【解析】

试题分析：⑴根据焦耳定律可知：P=I2R，解得：I=1A，根据右手定则可以判断其方向由M到P

⑵根据功能关系有：Fv=I2（R+r），解得：v=10m/s

⑶＝I′2R，I′＝

a=0.5m/s2，方向向左

考点：本题主要考查了牛顿第二定律、功能关系、焦耳定律、法拉第电磁感应定律、右手定则的应用问题。