题目内容
如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨
、
相距为
m，导轨平面与水平面夹角
，导轨电阻不计，磁感应强度为
的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为m的金属棒
垂直于、放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为
kg、电阻为
Ω，两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为
m，定值电阻为
Ω，现闭合开关
并将金属棒由静止释放，取
m/s2，求：
（1）金属棒下滑的最大速度为多大？
（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率
为多少？
（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场
，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为
kg、所带电荷量为
C的液滴以初速度
水平向左射入两板间，该液滴可视为质点，要使带电粒子能从金属板间射出，初速度应满足什么条件？
（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度vm，则有
F安=B1IL
所以
代入数据解得：vm=10m/s
(2)金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，此过程中重力势能转化为电能，重力做功的功率等于整个电路消耗的电功率P=m1gsinαvm=100W (或
)
（3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR2=15V
因为液滴在两板间有
所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动
当液滴恰从上板左端边缘射出时
：
所以v1=0.5m/s
当液滴恰从上板右侧边缘射出时：
所以v2=0.25m/s
初速度v应满足的条件是：v1≤0.5m/s 或v2≥0.25m/s
练习册系列答案
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，下列说法正确的是( )
① 在状态B时的体积.
=50g，长
=10cm的铜棒，用长度也为
=1/3T。未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小。
，得
．
