题目内容
如图所示，abcd为质量M=2 kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根重量m=0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱ef（竖直立柱光滑，且固定不动），导轨处于匀强磁场中，磁场以cd为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度B大小都为0.8 T.导轨的bc段长L=0.5 m，其电阻r=0.4Ω，金属棒PQ的电阻 R=0.2Ω，其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数
=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2 N的水平拉力，设导轨足够长，重力加速度g取 10 m/s2，试求：
导轨运动的最大加速度；
导轨的最大速度；
定性画出回路中感应电流随时间变化的图线。
【小题1】
m/s2
【小题2】
m/s
【小题3】如图所示26所示
解析:
【小题1】导轨在外力作用下向左加速运动，由于切割磁感线，在回路中要产生感应电流，导轨的bc边及金属棒PQ均要受到安培力作用PQ棒受到的支持力要随电流的变化而变化，导轨受到PQ棒的摩擦力也要变化，因此导轨的加速度要发生改变．导轨向左切割磁感线时，感应电动势 E=BLv ①
感应电流 
②
即
③ 导轨受到向右的安培力F 1= BIL，金属棒PQ受到向上的安培力F2= BIL，导轨受到PQ棒对它的摩擦力
，
根据牛顿第二定律，有
④
（1）当刚拉动导轨时，v=0，由③④式可知I=0时有最大加速度am，即
m/s2
【小题2】随着导轨速度v增大感应电流I增大而加速度a减小，当a=0时，导轨有最大速度vm，从④式可得
A
将
A代入③式，得
m/s
【小题3】
|
当t=t1时，v达到最大，I达到2.5 A，电流I随时间t的变化图线如图所示所示．
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