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    如图所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L，导轨上端有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁在支架上，导轨和导体棒电阻不计，接触良好，且无摩擦．在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，开始时导体棒静止，求：
    （1）当磁场至少以多大速率v运动时，导体棒才能离开支架？磁场的运动方向如何？
    （2）当磁场以速率2v，方向按（1）中的方向匀速运动一段后导体棒也匀速运动，且导体棒仍在磁场中，则导体棒的速度应多大？
    分析：（1）棒在离开支架时处于平衡状态，由安培力公式及平衡条件可以求出棒的速度．
    （2）根据相对速度求电动势，再根据匀速运动的受力平衡求速度．
    解答：解：（1）导体棒离开支架时受的重力与安培力平衡，即：mg=BIL
    其中：I=
    E
    R
    ，E=BLV
    联立得：V=
    mgR
    B2L2

    由右手定则知磁场向上运动
    （2）设棒的速度为V′，有：E=BL（2V-V′）
    I=
    E
    R

    匀速时棒受力平衡：BIL=mg
    联立得：V′=
    mgR
    B2L2

    答：（1）磁场至少以速率
    mgR
    B2L2
    运动时，导体棒才能离开支架，磁场的运动方向向上；
    （2）当磁场以速率2v，方向按（1）中的方向匀速运动一段后导体棒也匀速运动，且导体棒仍在磁场中，则导体棒的速度
    mgR
    B2L2
    ．
    点评：本题的关键是对棒的受力分析，根据右手定则和左手定则判断电流的方向和安培力的方向．
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    （１） 通过灯泡L的电流大小；

    （２）金属棒进入磁场的速度 ；

    （３）整个过程电路产生的热量。

     

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