【正文】 V（2）由歐姆定律得通過R3的電流為I＝＝ A則ab棒兩端的電壓為Uab＝UMN＋I(xiàn)＝ V.（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv由閉合電路歐姆定律得E＝Uab＋I(xiàn)r＝ V聯(lián)立解得v＝1 m/s.9．電動(dòng)自行車是目前一種較為時(shí)尚的代步工具，某廠生產(chǎn)的一種電動(dòng)自行車，設(shè)計(jì)質(zhì)量（包括人）為m＝90kg，動(dòng)力電源選用能量存儲(chǔ)量為“36V、15Ah”（即輸出電壓恒為36V，工作電流與工作時(shí)間的乘積為15Ah）的蓄電池（不計(jì)內(nèi)阻），所用電源的額定輸出功率P電＝180W，由于電動(dòng)機(jī)發(fā)熱造成的損耗（其他損耗不計(jì)），自行車的效率為η＝80%，如果自行車在平直公路上行駛時(shí)所受阻力跟行駛速率和自行車對(duì)地面的壓力的乘積成正比，即Ff＝kmgv，其中g(shù)取10m/s2，k＝10﹣3s?m﹣1．求：（1）該自行車保持額定功率行駛的最長時(shí)間和自行車電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；（2）自行車在平直的公路上能達(dá)到的最大速度；（3）有人設(shè)想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，已知太陽輻射的總功率P0＝41026W，太陽到地球的距離r＝1011m，太陽光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%．則此設(shè)想所需的太陽能電池板的最小面積。10．如圖所示，在兩光滑平行金屬導(dǎo)軌之間存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌的間距為L，電阻不計(jì)．金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，重力和電阻可忽略不計(jì)．現(xiàn)在導(dǎo)軌左端接入一個(gè)電阻為R的定值電阻，給金屬棒施加一個(gè)水平向右的恒力F，經(jīng)過時(shí)后金屬棒達(dá)到最大速度．金屬棒的最大速度是多少？求金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中．通過電阻R的電荷量q；如圖乙所示，若將電阻換成一個(gè)電容大小為C的電容器認(rèn)為電容器充放電可瞬間完成．求金屬棒由靜止開始經(jīng)過時(shí)間t后，電容器所帶的電荷量Q．【答案】；；．【解析】【分析】（1）當(dāng)速度最大時(shí)，導(dǎo)體棒受拉力與安培力平衡，根據(jù)平衡條件、安培力公式、切割公式列式后聯(lián)立求解即可；（2）根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律列式求解平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、根據(jù)歐姆定律列式求解平均電流、再根據(jù)電流定義求解電荷量；（3）根據(jù)牛頓第二定律和電流的定義式，得到金屬棒的加速度表達(dá)式，再分析其運(yùn)動(dòng)情況．由法拉第電磁感應(yīng)定律求解MN棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，得到電容器的電壓，從而求出電容器的電量．【詳解】（1）當(dāng)安培力與外力相等時(shí)，加速度為零，物體速度達(dá)到最大，即F=BIL=由此可得金屬棒的最大速度：vmax=（2）由動(dòng)量定律可得：(F)t0=mvmax其中：=解得金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中運(yùn)動(dòng)的距離：x=通過電阻R的電荷量：q==（3）設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)加速度為a，某時(shí)裝金屬棒的速度為v1，經(jīng)過t金屬體的速度為v2，導(dǎo)體棒中流過的電流充電電流為I，則:FBIL=ma電流：I==其中：E=BLv2BLv1=BLv，a=聯(lián)立各式得：a=因此，導(dǎo)體棒向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．由于所有電阻均忽略，平行板電容器兩板間電壓U與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E相等，電容器的電荷量：Q=CBLat=答：（1）金屬棒的最大速度是；（2）金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中，通過電阻R的電荷量q為；（3）金屬棒由靜止開始經(jīng)過時(shí)間t后，電容器所帶的電荷量Q為．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵有兩個(gè)：一是抓住電流的定義式，結(jié)合牛頓第二定律分析金屬棒的加速度．二是運(yùn)用微元法，求解金屬棒的位移，其切入口是加速度的定義式．11．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37176。14．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=80 V，內(nèi)電阻r=2Ω，R1=4Ω，：（1）R2阻值為多大時(shí)，它消耗的功率最大？（2）如果要求電源輸出功率為600 W，外電路電阻R2應(yīng)取多少？此時(shí)電源效率為多少？（3）該電路中R2取多大時(shí)，R1上功率最大？【答案】（1）；（2）， ；（3）【解析】試題分析：（1）將視為電源的內(nèi)電阻處理，則根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的特點(diǎn)，知道當(dāng)時(shí)電源的輸出功率最大（即外電阻消耗的電功率最大）：；，解得；，則得電