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固定在同一平面内，与水平面的夹角
为370，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=1.0Ω。导轨上有一质量m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。利用沿斜面方向外力F拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入计算机，获得电压U随时间t变化的关系如图（b）所示。g取10m/s2，
，
。
（1）证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小
（2）求第4s末外力F的瞬时功率
答案
（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为
，则感应电动势
电阻R两端的电压
由图乙可得
，k=0.05V/s
解得
因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度
（2）在4s末，速度
此时通过金属杆的电流
金属杆受安培力
N
设4s末外力大小为
，由牛顿第二定律:
故4s末时外力F的瞬时功率 
P=2.096W