题目内容
如图9－2－25所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一个电子元件，其阻值与其两端所加的电压成正比，即R＝kU，式中k为已知常数．框架上有一质量为m，离地高为h的金属棒，金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平．磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里．将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动，不计金属棒及导轨的电阻．重力加速度为g.求：
(1)金属棒运动过程中，流过棒的电流的大小和方向；
(2)金属棒落到地面时的速度大小；
(3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电荷量．
解析 (1)流过电子元件的电流大小为I＝
＝
，由串联电路特点知流过棒的电流大小也为，由右手定则判定流过棒的电流方向为水平向右(或从a→b)
(2)在运动过程中金属棒受到的安培力为
F安＝BIL＝
对金属棒运用牛顿第二定律有mg－F安＝ma
得a＝g－
恒定，故金属棒做匀加速直线运动
根据v2＝2ax，得v＝ 
(3)设金属棒经过时间t落地，有h＝
at2
解得t＝ 
＝ 
故有q＝I·t＝
答案 (1) 水平向右(或从a→b)
(2) (3)
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