题目内容

水平放置的光滑金属导轨宽L＝0.2 m，接有电源电动势E＝3 V，电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B＝1 T。导体棒ab的电阻R＝6 Ω，质量m＝10 g，垂直放在导轨上并接触良好，求合上开关的瞬间。

(1)金属棒受到安培力的大小和方向；

(2)金属棒的加速度。

解析：(1)闭合电键的瞬间，回路中的电流

I＝＝ A＝0.5 A

ab棒所受安培力

F安＝BIL＝0.1 N

由左手定则知方向水平向右

(2)由牛顿第二定律知

a＝＝10 m/s2

方向水平向右

答案：(1)0.1 N　水平向右　(2)10 m/s2，方向水平向右

练习册系列答案
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如图（甲）所示，M1M2、N1N2为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4，N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=3.2m，整个装置左端接有阻值R=5Ω的定值电阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=5m，两区域之间的距离s=10m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.32，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=10kg，电阻R0=5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒可匀速地穿过匀强磁场区，并能通过半圆形轨道的最高点PQ处，最后下落在轨道上的位置离M4N4的距离x=12.8m．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：
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（1）水平恒力F的大小；
（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；
（3）磁感应强度B2的大小．

如图所示，为相距的光滑固定平行金属导轨，为电阻等于的金属棒，且可以紧贴平行轨道运动，相距为的水平放置的金属板A与B与导轨相连，间连接一阻值为的定值电阻，导轨的电阻忽略不

计，整个装置处于方向垂直向里的匀强磁场

中，当杆始终与导轨保持接触良好、沿导

轨向右匀速运动时，一带电微粒刚好能在

板间以与杆相同的速率在竖直平面内做半

径为的匀速圆周运动，试求：

    (1)金属杆向右匀速运动的速度大小．

    (2)若匀强磁场的磁感应强度为B，则为使做上述运动，作用在杆上的水平拉力的功率为

多大．

如图1所示，水平放置的光滑金属导轨由宽、窄两部分组成，宽部分的宽度是窄部分的两倍，有一范围足够大的匀强磁场垂直于该金属导轨.两根金属杆甲、乙均垂直导轨且质量相等，现给甲杆以水平向右的初速度v0，乙固定不动.在两金属导杆和导轨电阻均不计的情况下，求两金属杆最后的稳定速度为多少.

如图所示，平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长，导轨平面与水平 面的夹角θ=30°，导体棒ab质量m0=0.2kg，垂直放在导轨P,Q上。匀强磁场磁感应 强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上。导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1电阻 R2组成闭合回路。水平放置的平行金属板M、N接在R2两端，M、N之间的电场可视为匀强电场。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不计导轨和导 体棒电阻，重力加速度g=10m/s2。

(1)  当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小？

(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时，一荷质比为4x106CVkg的带正电微粒以初速度V0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60°角，不计微粒重力，求v0的大小？

如图所示，平行光滑金属导轨P,Q相距L=0.5m,足够长，导轨平面与水平 面的夹角θ=30°，导体棒ab质量m0=0.2kg，垂直放在导轨P,Q上。匀强磁场磁感应 强度B=1T,方向垂直于导轨平面向上。导轨P、Q与导体棒ab、电阻R1电阻 R2组成闭合回路。水平放置的平行金属板M、N接在R2两端，M、N之间的电场可视为匀强电场。R1=1Ω,R2=1.5Ω,不计导轨和导 体棒电阻，重力加速度g=10m/s2。

(1)  当从静止释放导体棒,求导体棒沿导轨匀速下滑时速度v的大小？

(2)当导体棒沿导轨匀速下滑时，一荷质比为4x106CVkg的带正电微粒以初速度V0从M、N的正中间水平向右射入,打在极板上的速度与水平方向成60°角，不计微粒重力，求v0的大小？

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