题目内容
在水平面上平行放置着两根长度均为
的金属导轨
和
,导轨间距为
,导轨和电路的连接如图17所示.在导轨的
端放置着一根金属棒,与导轨垂直且接触良好.空间中存在竖直向上方向的匀强磁场,磁感应强度为
.将开关
闭合, 
断开,电压表和电流表的示数分别为
和
,金属棒仍处于静止状态；再将开关
闭合,电压表和电流表的示数分别为
和
,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
,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为
,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
,求:? 
图17
(1)金属棒到达
端时的速度大小.?
(2)金属棒在导轨上运动的过程中,电流在金属棒中产生的热量.?
解析：(1)当通过金属棒的电流为
时,金属棒在导轨上做匀加速运动,设加速度为,根据牛顿第二定律, ?
设金属棒到达端时的速度为,根据运动学公式,
由以上两式解得: .
(2)当金属棒静止不动时,金属棒的电阻,设金属棒在导轨上运动的时间为t,电流在金属棒中产生的热量为,根据焦耳定律, ?
根据运动学公式, ,将(1)的结果代入,解得?
.
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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：
