Question

（14分）如图所示，两足够长的光滑固定金属导轨水平放置，相距为, 一理想电流表A与两导轨相连，匀强磁场方向与导轨平面垂直，且竖直向下。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场左边界处由静止开始在水平恒力作用下向右运动。导体棒进入磁场后，流经理想电流表的电流逐渐减小，最终稳定为。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终与导轨保持垂直，不计导轨的电阻。求：
（1）该磁场磁感应强度的大小B；
（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小；
（3）流经电流表电流的最大值。

Answer 1

（1）
（2）
（3）

（1）电流稳定时，导体棒作匀速运动，有   （ 3分）
磁感应强度的大小                     （ 1分）
（2）根据能量守恒定律，有               （ 3分）
棒运动速度的大小                       （ 2分）
（或写作：感应电动势 感应电流   安培力       
由题意知    解得速度大小，同样给分）
（3）导体棒刚进入磁场时速度最大，设为
根据动能定理 有                   （ 2分）
感应电动势                           （ 1分）
电流的最大值                           （ 1分）
                    （ 1分）