（2012•合肥二模）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上，两导轨间距L=0.2m，在两导轨左端
（2012•合肥二模）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上，两导轨间距L=0.2m，在两导轨左端M、P间连接阻值R=0.4Ω的电阻，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆CD，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于方向竖直向上磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中．现用一垂直金属杆CD的拉力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动．（1）若拉力F恒为0.5N，求F的最大功率；
（2）若在拉力F作用下，杆CD由静止开始作加速度a=0.5m/s2的匀加速运动，求在开始运动后的2s时间内通过电阻R的电量．
赞 夏之情 种子
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解题思路：金属杆CD的拉力F沿水平方向运动，当匀速运动时，速度最大，受力平衡，功率P=Fv，在电磁感应现象中通过电阻R的电量q=[△∅/R]．
（1）当拉力F等于安培力时CD作匀速运动，此时有最大速度vm，F的功率也最大．E=BLvm，I＝
E
R+r F=BIL
解得：vm＝
F(R+r)
B2L2＝25m/s
故F的最大功率为P=Fvm=12.5W
（2）杆前进的距离为x＝
1
2at2＝1m
由
.
E＝
△φ
t＝
BLx
t得：
Q＝
.
It＝
.
E
R+rt＝
BLx
R+r＝0.2C
答：（1）F的最大功率12.5W；
（2）在开始运动后的2s时间内通过电阻R的电量为0.2C
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律．
考点点评： 考查了电磁感应定律，电动势、安培力、功率的计算，电荷量的计算．
1年前
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