Question

（19分）如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面間的傾角=30°，兩導(dǎo)軌間距L=0.3m。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R=0.4Ω的固定電阻。開始時，導(dǎo)軌上固定著一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌面向下。現(xiàn)拆除對金屬桿ab的約束，同時用一平行金屬導(dǎo)軌面的外力F沿斜面向上拉金屬桿ab，使之由靜止開始向上運動。電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）在t=2.0s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；（2）金屬桿在2.0s內(nèi)通過的位移；（3）2s末拉力F的瞬時功率。

Answer 1

（1）0.5A，方向由a指向b
（2）2m
（3）1.35W

解析