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）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
解析:
（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
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在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ，导轨间距为d，导轨和电路的连接如图所示．在导轨的MP端放置着一根金属棒，与导舅垂直且接触良好．空间中存在竖直向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B．将开关S1闭合，S2断开，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，金属棒仍处于静止状态；再将开关S2闭合，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直．设金属棒的质量为m，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ．忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g．求：
（2012?资阳三模）如图所示，两根正对的距离为L=1m的平行金属直物直MN、M’、N'位于同一水平面上，两端M、M’之间接一阻值为R=4Ω的定值电阻，NN’端与两条位于竖直平面内的半径均为Ro=0.4m的半圆形光滑金属习口直NP，N'P’平滑连接直轨道的右侧处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场区域的宽度为s=0.5m，且其右边界与NN’重合．现有一质量为m=lkg，电阻为r=1Ω的一导体杆ab静止在距磁场的左边界也为s处．在与杆垂直的，水平向右且大小为38N的恒力F作用下ab杆开始运动．当运动至磁场右边界时撤去F，结果导休杆ab恰好能以最小的速度通过半圆形习U首的最高点PP'．已知导体杆ab在运动过程中与辆连接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数为μ=02，轨道的电阻可忽略不计，重力加速度g取l Om/s2，求：
已知处于北半球的某学校实验室内的地磁场可以视作匀强磁场，且该磁场的竖直分量方向向下，在该校物理实验室的水平桌面上，放置了一个正方形闭合导线线框abcd，线框ab边沿东西方向，ad边沿南北方向，线框各边电阻相等，俯视图如图所示．下列说法正确的是（ ）
