题目内容
【题目】如图所示，两根相同平行金属直轨道竖直放置，上端用导线接一阻值为R的定值电阻，下端固定在水平绝缘底座上.底座中央固定一根绝缘弹簧，长L质量为m的金属直杆ab通过金属滑环套在轨道上.在直线MN的上方分布着垂直轨道面向里，磁感应强度为B的足够大匀强磁场.现用力压直杆ab使弹簧处于压缩状态，撤去力后直杆ab被弹起，脱离弹簧后以速度为v1穿过直线MN，在磁场中上升高度h时到达最高点.随后直杆ab向下运动，离开磁场前做匀速直线运动.已知直杆ab与轨道的摩擦力大小恒等于杆重力的k倍(k<1)，回路中除定值电阻外不计其它一切电阻，重動加速度为g.求：
(1)杆ab向下运动离开磁场时的速度v2；
(2)杆ab在磁场中上升过程经历的时间t.
【答案】（1）
（2）
【解析】试题分析：杆ab向下运动离开磁场前做匀速运动，根据平衡条件即可求出杆ab向下运动离开磁场时的速度v2；杆ab在磁场中上升过程，由动量定理和上升过程的感应电量的表达式联立可求出杆ab在磁场中上升过程经历的时间。
(1)杆ab向下运动离开磁场前做匀速运动
根据平衡条件： 
根据题意有： 
安培力为： 
联立以上解得： 
(2)杆ab在磁场中上升过程，由动量定理得： 
上升过程的感应电量为： 
联立解得： 
杆ab在磁场中上升过程经历的时间为： 
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