解题思路：（1）先求出金属棒cd受到的安培力，当金属棒速度达到稳定时，金属棒cd做匀速直线运动，所受合力为零，由平衡条件可以求出此时的速度．
（2）由能量守恒定律可以求出金属棒到达稳定所需要的时间．
（3）金属棒cd开始做加速度逐渐减小的加速度运动，先估算出金属棒cd的位移大小范围，然后由法拉第电磁感应定律求出感应电动势平均值的范围．
（3）先求出拉力大小的表达式，然后再根据表达式作出图象．
（1）当金属棒cd速度达到稳定时，做匀速直线运动，速度最大，
此时切割磁感线产生的感应电动势：E=BLvm ，
感应电流I＝
E
R，金属棒受到的安培力：FB=BIL=
B2L2vm
R
此时金属棒cd做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：
FB=F，P=Fvm，即：
B2L2vm
R=[P
vm，解得：vm=2m/s；
（2）由能量守恒定律得：Pt＝
1/2m
v2m+Q，解得：t=1s；
（3）开始金属棒cd在拉力作用下做加速度逐渐减小的加速度运动，
然后做匀速直线运动，它的位移小于金属棒cd以匀速运动的速度运动时的位移，
x＜vmt=2×1=2m，同时它的位移又大于匀加速运动的位移：x＞
1
2vmt＝
1
2×2×1＝1m，
在从静止开始运动到速度稳定的过程中，磁通量的变化量：△Φ=BLx，
由法拉第电磁感应定律得：
.
E＝
△Φ
△t]，
.
E＝
BLx
t，则
2×1×1
1＜
.
E＜
2×1×2
1，2V＜
.
E＜4V；
（4）金属棒cd加速运动时，F=[P/v]，由于P是定值，v逐渐增大，则拉力F逐渐减小，
当金属棒cd匀速运动时，F=
P
vm=4N，力F随时间变化的图象如图所示；
答：（1）金属棒达到的稳定速度是2m/s．
（2）金属棒从开始运动直至达到稳定速度所需的时间是1s．
（3）金属棒产生的平均感应电动势的取值范围是2V＜E＜4V．
（4）F-t图象如图所示．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
考点点评： 求感应电动势的取值范围是该题的难点，根据金属棒的运动情况确定金属棒的位移范围，应用法拉第电磁感应定律是正确解题的关键．