7.如圖所示,兩根光滑平行金屬導軌MN和PQ固定在水平面上,左端接有阻值R=4Ω的電阻,處于方向豎直向下的勻強磁場(磁場足夠大)中.在導軌所在平面內,垂直于導軌放一質量m=0.5kg的金屬桿,接在導軌間的金屬桿電阻r=1Ω,金屬桿與導軌接觸良好,導軌足夠長且電阻不計.平面內恒力F=0.5N垂直作用于金屬桿上,金屬桿沿導軌方向向右做勻速運動,此時電阻R上的電功率P=4W.求:
(1)通過電阻R的電流的大小和方向;
(2)金屬桿向右勻速運動時的速度大。

分析 (1)根據(jù)右手定則判斷出電流的方向,根據(jù)電功率的公式計算出電流的大小;
(2)當?shù)竭_穩(wěn)定時,拉力的功率等于電流的電功率,寫出表達式,即可求得結果;

解答 解:(1)根據(jù)電功率的公式,得:P=I2
所以:I=$\sqrt{\frac{P}{R}}=\sqrt{\frac{4}{4}}A=1$A
由右手定則可得,電流的方向從M到P  
(2)當?shù)竭_穩(wěn)定時,拉力的功率等于電流的電功率,即:Fv=I2(R+r)
代入數(shù)據(jù)得:v=$\frac{{I}^{2}(R+r)}{F}=\frac{{1}^{2}×(4+1)}{0.5}=10$m/s         
答:(1)通過電阻R的電流的大小是1A,方向從M到P;
(2)金屬桿的速度大小是10m/s;

點評 本題考查了求導體棒的加速度、導體棒的最大速度,分析清楚金屬桿的運動過程是正確解題的前提與關鍵;當金屬桿受到的安培力與拉力相等時,桿做勻速直線運動,速度達到最大.
第二問也可以這樣做:F=BIL
BL=0.5Tm
BLv=I(R+r)
v=10m/s

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A.W1=0,W2=0B.W1>0,W2=0C.W1=0,W2>0D.W1<0,W2>0

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(1)開關斷開時電壓表的示數(shù);
(2)開關閉合時電壓表的示數(shù).

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(1)通過電阻R的感應電流的表達式;
(2)當t=$\frac{5π}{6ω}$時,通過電阻R的感應電流的大小和方向.

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A.金屬物品中產(chǎn)生的渦流的變化頻率與探測器線圈中的交變電流的頻率可能不同
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