水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：（1）磁感应强度B；（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量．
问题描述：
水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金属杆的电阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感应强度B；
（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速度；
（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量．
答
知识点：考查根据图象寻找有价值的信息，并结合法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律综合求解．
（1）由部分电路欧姆定律I＝UR①金属杆所受安培力F安=BIL②由于金属杆匀速运动F安=F③从U-F图象中取一点F=8N U=8V④由①②③④式解得B=1T（2）当F=2.5N时，由图象可得U=2.5V⑤据闭合电路欧姆定律得E＝U+URr⑥金...
答案解析：（1）随着速度的增加，回路中的感应电流增大，安培力增大，金属杆的加速度减小，最终匀速时，安培力等于外力F，因此根据物理关系式写出U与F的函数关系式，然后依据有关数学知识即可求解．
（2）当F=2.5N时，由图象可得U=2.5V，然后由闭合电路的欧姆定律和法拉第电磁感应定律即可求解；
（3）当棒撤去拉力后，金属杆做减速运动，最终静止．由能量转化守恒定律即可求出电阻上产生的热量．
考试点：导体切割磁感线时的感应电动势．
知识点：考查根据图象寻找有价值的信息，并结合法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律综合求解．