如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的电阻．质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0

题目

如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的电阻．质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25Ω．整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始沿斜面向上运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示．电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s²，求：

（1）4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；
（2）4.0s末力F的瞬时功率．

答案

（1）导体棒切割磁感线产生感应电动势：E=Blv，由闭合电路的欧姆定律可得，电路电流：I=E R+r=BlvR +r，由图乙可得：t=4s时，I=0.8A，即：BlvR +r=0.8A，解得：v=2m/s；（2）由于B、l、R、r是定值，...