问题
计算题
如图（a）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
，电阻
，导轨上停放一质量
、电阻
的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示。
（1）试分析说明金属杆的运动情况；
（2）求第2s末外力F的瞬时功率。
答案
解：（1）金属杆速度为v时，电压表的示数应为
则
由题图可知：
故金属杆的加速度应恒定，即金属杆应水平向右做匀加速直线运动
（2）由（1）可得：
则第2s末杆的速度：
此时杆受到的安培力：
由牛顿第二定律得：
则
故外力F的功率