题目内容
如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。
求（1）此过程中杆的速度最大值为（2）流过电阻R的电量
解析试题分析：当杆达到最大速度v时，其受力情况如图所示，在水平方向受拉力F、安培力F安＝
、滑动摩擦力f＝μmg，三个力的合力为零：F－－μmg＝0，解得v＝
；平均电动势为
＝
，平均电流为
＝
＝
，通过的电量q＝·Δt＝
，而ΔΦ＝B·ΔS＝Bdl，则q＝＝
考点：电磁感应中的能量转化；安培力；导体切割磁感线时的感应电动势．
点评：导体棒在切割磁感线后产生感应电流，从而出现安培力，然而安培力是与速度有关的特殊力．故棒是做加速度在减小的加速运动直到匀速．
练习册系列答案
数学奥赛暑假天天练南京大学出版社系列答案
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如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g．则此过程（ ）A、杆的速度最大值为
| ||
B、流过电阻R的电量为
| ||
| C、恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 | ||
| D、恒力F做的功与安倍力做的功之和等于杆动能的变化量 |
如图所示，固定位置在同一水平面内的两根光滑平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计．则此过程
