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    (16分)如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=lm，电阻R1=3Ω，R2=1.5Ω，导轨上放一质量m=1kg的金属杆，长度与金属导轨等宽，与导轨接触良好，金属杆的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆由静止开始运动．图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线，当金属杆运动位移为5m时，求：

    (1)金属杆的动能：

    (2)安培力的功率；

    (3)拉力F的大小．

     

    【答案】

    （1）32J? （2）32W?? （3）10.4N

    【解析】

    试题分析：（1）由图乙可得此时金属杆中电流I=4A

    由

    ?? ? 得： 金属杆的动能

    （2）FA=BIL=4N??

    （3）由图可知 而? 得：

    可知金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，加速度

    根据F-FA=ma? 求得F=10.4N

    考点：本题考查电磁感应

     

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    (1)金属框的边长以及磁场的磁感应强度；

    (2)金属线框在离开磁场过程中所产生的热量。

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    （1）线框下降h0高度时速度大小v1和匀速运动时速度大小v2；

    （2）线框从开始释放到cd边刚进入磁场的过程中产生的电能ΔE；

    （3）若将线框从图示位置以水平向右的速度v0抛出，在图乙中大致画出线框上a点的轨迹。

     

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    （1）线框下降h0高度时速度大小v1和匀速运动时速度大小v2；
    （2）线框从开始释放到cd边刚进入磁场的过程中产生的电能ΔE；
    （3）若将线框从图示位置以水平向右的速度v0抛出，在图乙中大致画出线框上a点的轨迹。

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    （1）线框下降h0高度时速度大小v1和匀速运动时速度大小v2；

    （2）线框从开始释放到cd边刚进入磁场的过程中产生的电能ΔE；

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