题目内容
竖直放置的平行金属导轨上端连接一电阻R，质量为m的金属棒与导轨接触良好，并能无摩擦下滑．在金属棒的下方有一垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场上边界距金属棒的高度为H，如图所示．把金属棒由静止释放，金属棒在磁场中的运动情况如何？（金属棒与导轨的电阻不计，两平行导轨的间距为L）
金属棒从静止释放后先做自由落体运动，下落的高度为 H时的速度：v=
如果刚进入磁场时的安培力与重力平衡，即：mg=BIL=
解得：v0=
所以金属棒进入磁场后的运动情况有三种可能：
（1）当v=v0时，即：H=
时，金属棒进入磁场后做匀速运动；
（2）当v＜v0时，即：H＜
时，金属棒进入磁场后做加速运动，当速度增大到v0后，开始做匀速运动；
（3）当v＞v0时，即：H＞
时，金属棒进入磁场后做减速速运动，当速度减小到v0后，开始做匀速运动．
答：金属棒进入磁场后的运动情况有三种可能：
（1）当v=v0时，即：H=
时，金属棒进入磁场后做匀速运动；
（2）当v＜v0时，即：H＜
时，金属棒进入磁场后做加速运动，当速度增大到v0后，开始做匀速运动；
（3）当v＞v0时，即：H＞
时，金属棒进入磁场后做减速速运动，当速度减小到v0后，开始做匀速运动．
| 2gH |
如果刚进入磁场时的安培力与重力平衡，即：mg=BIL=
| B2L2v0 |
| R |
解得：v0=
| mgR |
| 2B2L2 |
所以金属棒进入磁场后的运动情况有三种可能：
（1）当v=v0时，即：H=
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
（2）当v＜v0时，即：H＜
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
（3）当v＞v0时，即：H＞
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
答：金属棒进入磁场后的运动情况有三种可能：
（1）当v=v0时，即：H=
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
（2）当v＜v0时，即：H＜
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
（3）当v＞v0时，即：H＞
| m2gR2 |
| 2B4L4 |
练习册系列答案
相关题目
水平平行放置的两根足够长的直光滑金属导轨上放有一根导体棒导ab，ab与导轨垂直，其电阻为0.02Ω，质量为0.1kg，它在导轨间的长度为1m，导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感强度为0.2T，电路中电阻R的阻值为0.08Ω，其它电阻不计，求：
、
为平行放置的水平金属轨道，
、
为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道,
为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距
，圆轨道半径
，整个装置左端接有阻值
的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度
，两区域之间的距离
；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为
，
右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量
，电阻
的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从
处由静止开始运动，到达
的距离
。若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10 m/s2
