如圖(a)所示,平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ光滑且足夠長,固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.25 m,電阻R=0.5 Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬桿,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示.
(1)分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
(2)求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度;
(3)寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬時(shí)功率.
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