题目内容
【题目】如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻；一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上；在杆右侧距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度大小为B。对杆施加一个方向平行于导轨的恒力F，使杆从静止开始运动；已知杆刚进磁场时速度大小为v，且进入磁场后恰好做匀速直线运动。不计导轨电阻和摩擦，求：
（1）恒力F的大小；
（2）杆在磁场中运动时杆两端的电压；
（3）导轨左端所接电阻的阻值。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）杆进入磁场前做匀加速运动，由动能定理可得Fd=
mv2解得
（2）杆进入磁场后做匀速运动，设杆受到的安培力为FB，由平衡条件得F=FB-
杆ab所受的安培力FB=IBl
由闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，其中E=Blv
解得：
杆两端的电压
（3）因U=IR
解得导轨左端所接电阻阻值：R＝
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