如图所示.竖直平行导轨间距l=20cm.导轨顶端接有一电键K.导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦.ab的电阻R=0.4Ω.质量m=10g.导轨的电阻不计.整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中.磁感强度B=1T.当ab棒由静止释放0.8 s后.突然接通电键.不计空气阻力.设导轨足够长.求ab棒的最大速度和最终速度的大小.(g取10m/s2) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8 s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab棒的最大速度和最终速度的大小。（g取10m/s²）

K闭合时的速度最大v_m=8m/s；v₂= =1m/s

解析:

K闭合时棒的速度v₁=gt=8m/s

棒稳定时的速度 = mg ,v₂= =1m/s

所以K闭合时的速度最大v_m=8m/s

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在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ，导轨间距为d，导轨和电路的连接如图所示．在导轨的MP端放置着一根金属棒，与导舅垂直且接触良好．空间中存在竖直向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B．将开关S₁闭合，S₂断开，电压表和电流表的示数分别为U₁和I₁，金属棒仍处于静止状态；再将开关S₂闭合，电压表和电流表的示数分别为U₂和I₂，金属棒在导轨上由静止开始运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直．设金属棒的质量为m，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ．忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势，重力加速度为g．求：
（1）金属棒到达NQ端时的速度大小．
（2）金属棒在导轨上运动的过程中，电流在金属棒中产生的热量．

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（1）ab刚进入磁场时杆中电流的大小和方向；
（2）ab穿过磁场的过程中，通过ab杆的电量；
（3）ab穿过磁场的过程中，ab杆损失的机械能和电阻R上产生的焦耳热．

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已知处于北半球的某学校实验室内的地磁场可以视作匀强磁场，且该磁场的竖直分量方向向下，在该校物理实验室的水平桌面上，放置了一个正方形闭合导线线框abcd，线框ab边沿东西方向，ad边沿南北方向，线框各边电阻相等，俯视图如图所示．下列说法正确的是（　　）