Question

14．如图所示，倾斜固定在水平面上的MN、PQ，是两根足够长的光滑平行金属导轨（不计电阻），M、P端接有一个电阻R，均匀磁场B垂直于导轨所在平面．将金属棒ab垂直于导轨放置后，由静止释放．
（1）在下滑过程中金属棒会受到磁场对它的作用力，请分析此力产生的原因．
（2）已知金属棒速度越大，磁场对它的力就越大，且该力方向与它的运动方向相反，请说明释放后金属棒速度大小的变化情况及其原因．

Answer 1

分析 利用下列知识分析回答：
（1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，将产生感应电流，这种现象叫电磁感应，感应电流的大小与磁场强弱和导体运动快慢有关．
（2）通电导体在磁场中受到力的作用；受力大小与磁场强弱和电流大小有关．

解答 答：
（1）金属棒与导轨构成闭合回路，棒在下滑的过程中由于切割磁感线产生感应电流，磁场对有感应电流通过的金属棒产生力的作用；
（2）金属棒先加速运动，后保持匀速直线运动．
释放后，金属棒由于重力的作用而加速下滑；随着金属棒的速度逐渐增大，金属棒受到沿导轨平面向上的磁场力增大，直至金属棒受力平衡，最终将做匀速直线运动．

点评 本题考查了电磁感应现象和通电导体在磁场中受力作用，二者综合在一起，属于难题！