题目内容
竖直放置的平行光滑金属导轨，置于水平方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.4 T，方向垂直于导轨平面，金属棒ab与导轨接触良好，在外力作用下以速度v向左匀速运动，导轨宽度L=1 m，电阻R1=R3=8 Ω，R2=4 Ω，导轨电阻不计，金属棒ab电阻不能忽略，平行板电容器水平放置，两板间距d=10 mm，板间有一质量为m＝10－14 kg、电量为q=10－15 C的粒子，开关S断开时粒子处于静止状态，闭合后粒子以a=6 m/s2的加速度匀加速下落，g取10 m/s2。求：
（1）金属棒运动的速度；
（2）闭合开关S后，作用于棒上的外力功率。
解：（1）当S断开时，粒子处于静止状态
所以mg=qE=
Uc=
=1 V
E=Uc+
=1+
S闭合时，粒子做匀加速运动
mg
=ma
=0.4 V
E=
(r+
+R2)=
(r+8)=0.8+0.1r
解得E=2V r=12 Ω
E=BLv,v=
m/s=5 m/s
（2）S闭合后，外力的功率P=Fv=BILv=0.4×0.1×1×5=0.2 W
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