题目内容
如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M和P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间O1O2O3O4矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽度为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0，现用一大小为F，水平向右的恒力拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计）。求：
（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab在通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；
（3）试分析讨论棒ab在磁场中可能的运动情况。
解：（1）设ab离开磁场右边界时的速度为vm，由F=BIl I=
解出vm=
。
（2）由能量守恒F(d0+d)=W+
解出W=F(d0+d)
。
（3）设棒刚进入磁场时的速度为v，有
Fd0=
解出v=
棒在磁场中的运动分三种情况讨论:
①若
，则棒做匀速直线运动;
②
＜
，则棒先加速再匀速运动;
③若
＞
，则棒先减速再匀速运动。
练习册系列答案
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如图所示，光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距为L，与水平面之间的夹角α，匀强磁场磁感应强度为B，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值为R的电阻，电阻为r、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其它电阻不计，若给金属杆ab平行斜面向上以速度v0，使之沿斜面开始运动，上升的最大高度为h，经过一段时间金属棒ab又回到出发点，则（ ）
如图所示，光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，用变力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，若金属杆ab以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则：（g=10m/s2）
如图所示，光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0．现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）．求：
（2013?南通二模）如图所示，光滑平行的长金属导轨固定在水平面上，相距L=1m，左端连接R=2Ω电阻，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体棒MN垂直放置在两平行金属导轨上，彼此电接触良好，导轨的电阻不计．在两导轨间有这样的磁场：0≤x≤0.5m区间，磁场方向竖直向下，磁感应强度B大小随x变化关系是
（2010?重庆模拟）如图所示，光滑平行的金属导轨MN、PQ相距L=0.8m，其框架平面与水平面成．θ=30°，在M点和P点间接一个阻值为R=1.80Ω的电阻，在两一导轨间矩形区域00101′0′内有垂直导轨平面向下、宽为d=0.6m的匀强磁场，磁感应强度为B=lT．一质量为m=0.16kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒ab，垂直搁置于导轨上，与磁场上边界相距d0=0.4m，现使它由静止开始运动，在棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计，g=l0m/s2）求：