题目内容
如图15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，不计金属棒电阻，重力加速度为g。求：
图15
(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量。
解析：(1)流过电阻R的电流大小为
I＝
＝
电流方向水平向右(从a→b)
(2)在运动过程中金属棒受到的安培力为
FA＝BIL＝
对金属棒运用牛顿第二定律，
mg－FA＝ma
得a＝g－
恒定，金属棒作匀加速直线运动
根据v2＝2ax，v＝ 
(3)设金属棒经过时间t落地，
有h＝
at2
解得t＝ 
＝ 
Q＝I·t＝
答案：(1)水平向右(从a→b) (2) (3)
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的正方形区域abcd，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，现用一恒力F沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，若杆出磁场前已做匀速运动，不计导轨及金属杆的电阻。求：
可知F和r成反比
可知F和r2成反比