题目内容
如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键S．导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T．当导体棒由静止释放0.8s后，突然闭合电键S，不计空气阻力．设导轨足够长．
（1）试分析在电键S合上前、后，ab棒的运动情况。
（2）在ab棒的整外运动过程中，棒的最大速度和最终
速度的大小(g取10m/s2).
（1）试分析在电键S合上前、后，ab棒的运动情况。
（2）在ab棒的整外运动过程中，棒的最大速度和最终
速度的大小(g取10m/s2).
（1）导体棒作加速度不断减小的减速运动，直至最终安培力等于重力时，加速度为零，棒作匀速运动。
（2）8m/s ；1m/s
（2）8m/s ；1m/s
（1）电键S合上前，导体棒只受重力，作自由落体运动； ①
电键S合上后瞬间，导体棒已运动了0.8s，获得速度：
， ②
棒上由于切割磁线而产生的感应电动势为：
v = 1.6v，③
棒中产生的感应电流为：
A = 4A， ④
由左手定则知：棒受到的安培力方向竖直向上， ⑤
大小为：
N =" 0.8N" ＞ mg = 0.1N。 ⑥
故电键S合上后，导体棒将向下作减速运动，又由③④⑥式结合牛顿第二定律得：
，即：
， ⑦
可知导体棒作加速度不断减小的减速运动，直至最终安培力等于重力时，加速度为零，棒作匀速运动。 ⑧
（2）由（1）中分析知：导体棒运动过程中的最大速度为：
vmax = 8m/s， ⑨
最终速度为v =" 1m/s " ⑩
电键S合上后瞬间，导体棒已运动了0.8s，获得速度：
， ②棒上由于切割磁线而产生的感应电动势为：
v = 1.6v，③棒中产生的感应电流为：
A = 4A， ④由左手定则知：棒受到的安培力方向竖直向上， ⑤
大小为：
N =" 0.8N" ＞ mg = 0.1N。 ⑥故电键S合上后，导体棒将向下作减速运动，又由③④⑥式结合牛顿第二定律得：
，即：， ⑦可知导体棒作加速度不断减小的减速运动，直至最终安培力等于重力时，加速度为零，棒作匀速运动。 ⑧
（2）由（1）中分析知：导体棒运动过程中的最大速度为：
vmax = 8m/s， ⑨
最终速度为v =" 1m/s " ⑩
练习册系列答案
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、
、
位于同一水平面上，
=1m，导轨
间横跨一质量为
=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻
=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨
间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨
=1s时间，灯泡中产生的热量为12J，试求此过程中外力做了多少功？
=kt，其中k为常数。质量为m的金属棒ab垂直导轨放在M、N附近，从静止开始下滑，通过的路程为L时，速度恰好达到最大，此时磁场的磁感强度的大小为
．设金属棒的电阻为R，导轨和导线的电阻不计。求：
．
）
，金属框置于xOy平面内，长边MN长为
平行于y轴，宽为
的NP边平行于x轴，如图5-1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度
沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为
，最大值为
，如图5-2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度
沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为
(
)。
