[题目]如图所示.两根相距为的足够长的平行光滑金属导轨.位于水平的xOy平面内.一端接有阻值为的电阻．在的一侧存在垂直纸面向里的磁场.磁感应强度B只随x的增大而增大.且它们间的关系为.其中.一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直.可在导轨上滑动．当t=0时金属杆位于x=0处.速度为.方向沿x轴的正方向.在运动过程中.有一大小可调节的外力F作用于� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两根相距为的足够长的平行光滑金属导轨，位于水平的xOy平面内，一端接有阻值为的电阻．在的一侧存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B只随x的增大而增大，且它们间的关系为，其中。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动．当t=0时金属杆位于x=0处，速度为，方向沿x轴的正方向。在运动过程中，有一大小可调节的外力F作用于金属杆，使金属杆以恒定加速度沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计．求：当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。

【答案】

【解析】

解：根据匀变速直线运动的速度公式可得t=4s时的速度为

（2分）

根据匀变速直线运动的位移公式可得t=4s时的位移为

（2分）

由B=x可得t=4s时磁感应强度B=2T （2分）

t=4s时的感应电动势（2分）

t=4s时的回路感应电流（2分）

t=4s时金属杆所受的安培力为（2分）

由牛顿第二定律（2分）

得（2分）

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D. 图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

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