题目内容
如图19所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=2×10－2Kg和mb=1×10－2Kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好能保持静止，设导轨足够长，取g=10m/s2。
（1）求拉力F的大小；
（2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由下滑（开关仍闭合），求b滑行的最大速度v2；
（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度大小从B随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到2B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h。
【答案】
（1）0.4N
（2）5m/s
（3）
m
【解析】
练习册系列答案
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如测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ，最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝s3的细线，若测得细线到狭缝s3的距离为d，
，水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好，且导轨垂直放在磁感强度为B1＝10 T的匀强磁场中，导轨间距L＝0.50 m，金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动，其速度图象如图(乙)，若规定向右运动速度方向为正方向．从t＝0时刻开始，由C板小孔O处连续不断地以垂直于C板方向飘入质量为m＝3.2×10－21 kg、电量q＝1.6×10－19 C的带正电的粒子(设飘入速度很小，可视为零)．在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2＝10 T，MN与D相距d＝10 cm，B1和B2方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计)，求
