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    如图16-4-17所示，水平放置的光滑导电轨道，处在磁感应强度为B=0.5 T、方向向上的匀强磁场中，轨道上放一根金属杆，长度恰好等于轨道之间的距离L=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.02 Ω?跨接在轨道间的电阻R=1.18 Ω，轨道电阻忽略不计，取g=10 m/S2.

    图16-4-17

    （1）要使金属杆获得60 m/S的稳定速度，应对它施加多大的水平力F？

    （2）在金属杆获得60m/S的稳定速度后，若撤去水平力F，那么此刻以后电阻R上还能放出多少热量？

    解析：（1）金属杆获得稳定的速度，就是做匀速运动，它所受到的安培力应与外力是一对平衡力，即F=FB=IBL.ab杆切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv，回路中感应电流，所以，.?

    （2）撤去外力F后，金属杆将在安培力的作用下做减速运动，感应电动势在减小，感应电流在减小，安培力在减小，加速度在减小，直到金属杆的速度为零时为止.此过程中金属杆的动能通过安培力做功转化为回路中的电能，再通过电阻转化为电热，由于外电阻R与金属杆是串联关系，在串联电路中，消耗的电能与电阻成正比，故有?

    QR+Qr=mv2=180J?       ①

                    ②

    由①②两式解得：QR?=177J.

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    如图16-4-17所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线I-t图可能是图16-4-18中的(    )

    图16-4-17

    图16-4-18

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    如图16-4-17所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.

    图16-4-17

    (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

    (2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;

    (3)在上问中,若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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    (2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8 W,求该速度的大小;

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    图16-4-17

    图16-4-18

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