如图.两根相距L＝0.4m.电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置.一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连.导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场.其方向与导轨平面垂直.变化率k＝0.5T/m.x＝0处磁场的磁感应强度B0＝1T.一根质量m＝0.1kg.电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上.并与导轨垂直.棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图，两根相距L＝0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝1T。一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：

(1)电路中的电流？ (2)金属棒在x＝2m处的速度？

(3)金属棒在x＝2m处所受安培力大小为多少？

(4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小？

（1）（2）（3）（4）

解：(1)因为运动过程中电阻上消耗的功率不变，所以运动过程中产生的电动势不变，故电流的大小I也不变。

（1分）

（2分）

(2)在（1分）

（2分）

(3)由安培力（1分）

（2分）

(4)为线性函数（1分）

故（2分）

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