如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置．两导轨间距为L，M、P 两点间接有阻值为R的电阻，面MPQN与水平面的夹角为θ．一根质量为m的均匀直金属杆

题型：不详难度：来源：

放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让

杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦

小题1:求

杆在下滑过程中可以达到的最大速度值；
小题2:在

杆加速下滑时，当

杆的速度大小为

时，求此时

杆加速度的大小．

答案

小题1:

小题2:

解析

(1) （5分）当a=0时，即

时，
杆达到最大速度

(2)（5分）当

杆速度为

时，感应电动势

，

此时电路中电流

杆受到安培力

根据牛顿运动定律，有

举一反三

如下图所示，边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内，两者都放在光滑的水平地板上，U型框架与方形金属框之间接触良好且无摩擦。方形金属框ac、bd边电阻为R，其余两边电阻不计；U型框架NQ边的电阻为R，其余两边电阻不计。虚线右侧空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B。如果将方形金属框固定不动，用力拉动U型框使它以速度v₀垂直NQ边向右匀速运动，求：
小题1:拉力为多大？
小题2:bd两端的电势差为多大？

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如下图所示，某矩形线圈长为L、宽为d、匝数为n、总质量为M，其电阻为R，线圈所在磁场的磁感应强度为B，最初时刻线圈的上边缘与有界磁场上边缘重合，若将线圈从磁场中以速度v匀速向上拉出，则：
小题1:流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？
小题2:外力至少对线圈做多少功？

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如图所示，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d=1m，右端通过导线与阻值R_L=8Ω的小灯泡L相连，金属棒的电阻的电阻为r=2Ω，导轨区域内有竖直向下磁感应强度

T的匀强磁场，一金属棒在恒力F="0." 8N力作用下匀速通过磁场。(不考虑导轨的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求：

小题1:金属棒运动速度的大小；
小题2:小灯泡的电功率．

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如图所示，两根水平的平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中。导体棒ab和cd跨在导轨上，ab的电阻大于cd的电阻。当cd棒在水平外力F₂作用下匀速向右滑动时，ab棒在水平外力F₁作用下保持静止，则ab棒两端电压U_ab和cd棒两端电压U_cd相比，U_ab________U_cd，外力F₁和F₂相比，F₁________F₂。（均选填“>”、“=”或“<”）

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如图所示，竖直放置的光滑金属导轨相距L=0.2m，匀强磁场方向垂直纸面向里且B=0.5T、R=2Ω的电阻，导轨电阻可忽略不计。今把m=8g的导体棒MN放在导轨上，棒与导轨垂直，接触良好，金属棒的最大速度为 m/s。

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