080122.(16分hd)如图13(甲)所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0
导轨电阻忽略不计,其间连接有定值电阻R=0
导轨上静置一质量m=0
10kg、电阻r=0
20的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0
50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下
用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使它由静止开始运动(金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直),电流传感器(不计传感器的电阻)可将通过R的电流I即时采集并输入计算机,获得电流I随时间t变化的关系如图(乙)所示
求金属杆开始运动2
0s时:(1)金属杆ab受到安培力的大小和方向;3x10-2水平向左(2)金属杆的速率;0
8(3)对图象分析表明,金属杆在外力作用下做的是匀加速运动,加速度大小a=0
402/ms,计算2
0s时外力F做功的功率
6x10-2w24.(dc20分)如图16所示,两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上,导轨间的夹角为θ=74°,导轨单位长度的电阻为r0=0
导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场,且磁场随时间均匀变化,磁场的磁感应强度B与时间t的关系为tkB,其中比例系数k=2T·s
将电阻不计的金属杆MN放置在水平桌面上,在外力作用下,t=0时刻金属杆以恒定速度v=2m/s从O点开始向右滑动
在滑动过程中保持MN垂直于两导轨间夹角的平分线,且与导轨接触良好
(已知导轨和金属杆杆均足够长,8
037cos,6
037sin)求:(1)在t=6
0s时,回路中的感应电动势的大小;(2)在t=6
0s时,金属杆MN所受安培力的大小;(3)在t=6
0s时,外力对金属杆MN所做功的功率
22.(cw16分)如图所示,长度为L=0
2m、电阻r=0
3Ω、质量m=0
1kg的金属棒CD,垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属