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    如图，水平放置金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为L，磁场的磁感强度大小为B，方向与导轨平面夹角为α，金属棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直，且与导轨的动摩擦因数为μ．电源电动势为E，定值电阻为R，其余部分电阻不计．则当电键调闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？
    分析：根据闭合电路欧姆定律可以计算电键闭合瞬间，电路中电流I的大小和方向，已知电流的大小可以算出此时ab棒受到的安培力的大小和方向，对导体棒进行受力分析知，导体棒受到的安培力在水平方向的分力使导体棒ab产生加速度，根据牛顿第二定律可以算得导体棒的加速度．
    解答：解：由题意知，电键闭合时，导体棒中通过的电流方向是从a到b，根据左手定则知，导体棒受到的安培力方向如图所示
    因为导体棒受四个力作用下在水平方向运动，故导体棒在竖直方向所受合力为0
    由题意得：F=BIL
    则导体棒所受的合力F合=F合x=Fsinα
     由平衡条件得：FN=mg+BILcosα
    根据牛顿第二定律，BILsinα-μFN=ma
    在电路中，根据闭合电路欧姆定律I=
    E
    R
     知，
    所以导体棒产生的加速度a=
    BELsinα-μmgR-μBELcosα
    mR
    答：棒ab的加速度大小为
    BELsinα-μmgR-μBELcosα
    mR
    ．
    点评：能通过左手定则确定安培力的大小和方向，并对导体棒正确的受力分析得出导体棒所受的合力，根据牛顿第二定律解得．主要考查左手定则和闭合回路的欧姆定律的运用．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    （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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    两条相距为1m的水平金属导轨上放置一根导电棒ab，处于竖直方向的匀强磁场中，如图所示，导电棒的质量是1.2kg，当棒中通入2安培的电流时（电流方向是从a到b），它可在导轨上向右匀速滑动，如电流增大到4A时，棒可获得0.5m/s2的加速度．求：
    ①磁场的方向？
    ②磁场的磁感强度的大小和摩擦力大小？

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    （2011?宝鸡模拟）如图所示，MN、PQ是水平放置且足够长的平行金属导孰，两导轨间距离d1=0.2rn．两导轨间有宽度分别为l1=2cm和l2=lcm、磁感强度分别为B1=0.5T和B2=1.0T的匀强磁场，磁场的方向分别垂直纸面向里和向外，在两导轨右端接有平行金属板AB；金属板的长度l=18cm，两板间距d2=6cm．一金属杆ab放在两导轨上，当金属杆ab从磁场的左边界开始以v=20m/s的速度水平向右匀速滑动同时，一比荷为200C/kg的负离子从两板间靠近B板左边缘的C点以速度vo水平向右射入板间，金属杆滑动中始终与导轨垂直且二者保持良好接触，带电离子的重力不计；平行金属板AB充放电时间不计，若负离子从两金属板间射出时速度方向水平向右，求v0．的最小值是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?深圳二模）如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=0.5m，上端连接R=0.5Ω的电阻，下端连着电阻不计的金属卡环，导轨与水平面的夹角θ=300，导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场，其上、下边界之间的距离s=1Om，磁感应强 度B-t图如图乙所示．长为L且质量为m=0.5kg的金属棒ab的电阻不计，垂直导 轨放置于距离磁场上边界d=2.5m处，在t=O时刻由静止释放，棒与导轨始终接触良 好，滑至导轨底端被环卡住不动．g取10m/s2，求：

    （1）棒运动到磁场上边界的时间；
    （2）棒进人磁场时受到的安培力；
    （3）在0-5s时间内电路中产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示．导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度．则该装置所在处的磁感应强度的大小为
     
    ．

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