如图9-3-28甲所示，足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连，平行地放在水平桌面上，质量为m的金属杆可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电阻不计，

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如图9-3-28甲所示，足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连，平行地放在水平桌面上，质量为m的金属杆可以无摩擦地沿导轨运动.导轨与ab杆的电阻不计，导轨宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.现给金属杆ab一个初速度v₀，使ab杆向右滑行.回答下列问题：

图9-3-28
（1）简述金属杆ab的运动状态，并在图乙中大致作出金属杆的v-t图象；
（2）求出回路的最大电流值I_m并指出电流流向；
（3）当滑行过程中金属杆ab的速度变为v时，求杆ab的加速度a；
（4）电阻R上产生的最大热量Q.

答案

（1）见解析　（2）

　电流方向从a到b（3）

　（4）

解析

（1）做加速度减小的减速运动直到停止运动.图象如图.

（2）金属杆在导轨上做减速运动，刚开始时速度最大，感应电动势也最大

所以回路的最大电流

金属杆上电流方向从a到b.
（3）产生的感应电动势为E=BLv
安培力为F=BIL
由闭合电路欧姆定律得

由牛顿第二定律得F=ma
解得

（4）由能的转化和守恒得电阻R上产生的最大热量

举一反三

如图16-2-15所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤去外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（　　）

图16-2-15

A．减速运动到停止	B．来回往复运动
C．匀速运动	D．加速运动

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如图16-2-17所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计，则（　　）

图16-2-17

A．杆由O到P的过程中，电路中电流变大

B．杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大

C．杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变

D．杆通过O处时，电路中电流最大

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如图所示，原先导线ab在无摩擦的金属导轨MN和PQ上匀速运动，现在观察到悬挂着的金属环向右摆动，可以断定ab的运动状况是__________________。（不计导轨电阻）

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一根长度为l的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中沿垂直于磁场方向平动，导线运动方向恰与导线垂直。若要使导线两端的电势差每秒钟均匀地增大U₀，则导线做切割运动的加速度a=_________________。

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如图12-1所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v₁、v₂滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v₁和v₂的大小、方向可能是(　　)

图12-1

A．v₁＞v₂,v₁向右，v₂向左

B．v₁＞v₂,v₁和v₂都向左

C．v₁=v₂,v₁和v₂都向右

D．v₁=v₂,v₁和v₂都向左

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