问题
计算题
(16分)如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=lm，电阻R1=3Ω，R2=1.5Ω，导轨上放一质量m=1kg的金属杆，长度与金属导轨等宽，与导轨接触良好，金属杆的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下．现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆由静止开始运动．图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线，当金属杆运动位移为5m时，求：
(1)金属杆的动能：
(2)安培力的功率；
(3)拉力F的大小．
答案
（1）32J （2）32W （3）10.4N
题目分析：（1）由图乙可得此时金属杆中电流I=4A
由
得：
金属杆的动能
（2）FA=BIL=4N 
（3）由图可知
而
得：
可知金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，加速度
根据F-FA=ma 求得F=10.4N