如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂

题型：不详难度：来源：

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R₁=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R₂=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计．整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中．ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，g取10m/s²，求此时：
（1）杆的速率；
（2）ab间的电压；
（3）电阻R₁消耗的电功率．

答案

（1）当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为v，达到最大时则有F=F_安
即有：mg=BIL
  又：I=

E

R1+R2

E=BLv
解以上三式得：v=12m/s
（2）E=BLv=1.2V
I=

E

R

=1A
U_ab=IR₁=1V
（3）P1=I2R1=1W
答：（1）杆的速率是12m/s；
（2）ab间的电压是1.2V；
（3）电阻R₁消耗的电功率是1W．