如图所示，宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感
（1）0．20N（2） E 1 =1．5V（3）30m/s 试题分析：（1）当S 1 闭合，S 2 断开时，导体棒静止，通过导体棒的电流 A 此时导体棒所受安培力 F 1 = BI 1 L =0．20N（2）当S 1 闭合，S 2 断开时，导体棒静止，有 G = F 1 =0．20N设S 1 断开，S 2 闭合的情况下，导体棒加速度 a= 5．0m/s 2 时，其所受安培力为 F 2 ，速度为 v 1 ，通过导体棒的电流为 I 2 ，导体棒产生的感应电动势为 E 1 。根据牛顿第二定律有 G－F 2 = ma ，解得 F 2 =0．10N由 F 2 = BI 2 L ，解得 I 2 =1．0A根据欧姆定律有 E 1 = I 2 R ，解得 E 1 =1．5V（3）将S 1 断开，S 2 闭合，导体棒由静止开始运动，当导体棒所受重力与安培力平衡时，导体棒的速度达到最大，设最大速度为 v m 。所以有 ，解得 m/s点评：做此类型题目的关键是安培力，安培力是连接电磁学和牛顿第二定律的桥梁
（1）F 1 =0.20N （2）E 1 =1．5V (3)v m =30m/s （1）当S 1 闭合，S 2 断开时，导体棒静止，通过导体棒的电流 A ………………………2分此时导体棒所受安培力 F 1 =BI 1 L=0.20N……2分（2）当S 1 闭合，S 2 断开时，导体棒静止，有G=F 1 =0．20N…………………………………2分设S 1 断开，S 2 闭合的情况下，导体棒加速度a=5．0m/s 2 时，其所受安培力为F 2 ，速度为v 1 ，通过导体棒的电流为I 2 ，导体棒产生的感应电动势为E 1 。根据牛顿第二定律有G－F 2 =ma，解得F 2 =0．10N…………………2分由F 2 =BI 2 L，解得I 2 =1．0A…………………………………2分根据欧姆定律有E 1 = I 2 R，解得E 1 =1．5V……………………2分（3）将S 1 断开，S 2 闭合，导体棒由静止开始运动，当导体棒所受重力与安培力平衡时，导体棒的速度达到最大，设最大速度为v m 。……………2分所以有 ，解得 m/s……………2分
（1）当S1闭合，S2断开时，导体棒静止，通过导体棒的电流 I1=| E |
| R |
| 3.0 |
| 1.5 |
此时导体棒所受安培力 F1=BI1L=0.50×2.0×0.2N=0.20N
（2）设MN杆的重力为G，质量为m．
当S1闭合，S2断开时，导体棒静止，有 G=F1=0.20N，m=
| G |
| g |
| 0.2 |
| 10 |
设S1断开，S2闭合的情况下，导体棒加速度a=5.0m/s2时，其所受安培力为F2，速度为v1，通过导体棒的电流为I2，导体棒产生的感应电动势为E1．
根据牛顿第二定律有：G-F2=ma，
解得：F2=G-ma=0.2N-0.02×5N=0.10N
由 F2=BI2L，
解得：I2=
| F2 |
| BL |
| 0.1 |
| 0.5×0.2 |
根据欧姆定律有：E1=I2R，
解得：E1=1×1.5V=1.5V
（3）将S1断开，S2闭合，导体棒由静止开始运动，当导体棒所受重力与安培力平衡时，导体棒的速度达到最大，设最大速度为vm．
所以有G=B
| BLvm |
| R |
解得：vm=
| GR |
| B2L2 |
| 0.2×1.5 |
| 0．52×0．22 |
答：（1）S1闭合，S2断开时，导体棒所受安培力的大小为0.20N；
（2）当导体棒的加速度a=5.0m/s2时，导体棒产生的感应电动势大小为1.5V；
（3）导体棒运动的最大速度的大小为30m/s．
答：(1) v(max)时，重力沿导轨向下的分力与安培力和摩擦力的合力平衡，即mgsin37°=µmgcos37°+BIL 将µ、m、g、B、L的值代入解得I=20A=U/r ∴U=2V=BLv(max) ∴v(max)=100m/s a(max)时，导体棒刚脱离弹簧，∵下端导轨光滑∴机械能无损失 此时ma=mg&#...
答：（1）MN杆先做变加速运动，加速度逐渐减小，速度逐渐增大，当拉力等于重力和安培力之和时做匀速运动，速度最大．对MN杆，根据平衡条件得：F=mg+F安．对EF杆：F安=mg所以拉力的大小为 F=2mg．又 安培力 F安=BIL，I=BLv2R．联立以上两式得：v=2mgRB2L2=2×10?2×10×0.212×0．22=1m/...
答：解：（1）CD以最大速度运动时做匀速直线运动：即： F=BIL I＝ BLvmR+r得：vm＝ F(R+r)B2L2=25m/s （2）CD以25m/s的速度匀速运动时，电容器上的电压为UC，则有： Uc＝ RR+rBLv=2.0V电容器下极板带正电电容器带电：Q=CUC=4×10-3A．CD停下来后，电容通过MP、CD放电，R与...
答：（1）金属杆的速度：v=at，感应电动势：E=BLv=BLat，感应电流为：I=Er+R，电容器两端电压：U=UR=IR，电容器所带电荷量：Q=CU，联立并代入数据解得：Q=2.4×10-7t；（2）t=2s时，金属棒的速度：v=at=10m/s，金属棒受到的安培力：F安=BIL=B2L2atR+r=0．52×0．22×5×20.4+0....
答：（1）当拉力F等于安培力时CD作匀速运动，此时有最大速度vm，F的功率也最大．由E=BLvm，I=ER+r，FA=BIL得到安培力表达式为：FA=B2L2vmR+r根据平衡条件可得：F=FA，联立得：vm=F(R+r)B2L2故F的最大功率为：P=Fvm=F2(R+r)B2L2=0．52×(0.4+0.1)0．52×0．22W=12.5W（2）从...
答：（1）由题意知，撤去固定A、B的外力后，物体B恰好静止于水平面上，物体A将沿水平面向右做匀速直线运动。以A物体做为研究对象，由牛顿第二定律得： 解得： （2分）由运动学公式得从A开始运动到第一次碰撞用时 （2分）（2）A与B第一次碰撞前的速度 由于AB碰撞后交换速度，故AB第一次...
答：（1）由题意，5s末时电阻R两端的电压U=0.2V，其功率P R = U 2 R = 0． 2 2 0.4 =0.1W（2）5s末电路电流为 I= U R =0.5A杆产生的感应电动势 E=I（R+r）=0.25V由E=BLv得 v= E BL =2.5m/s（3）5s末时杆所受的安培力...
答：（1）当金属棒以速度v 0 匀速运动时，ε=BLv 0 I= ε R = BL v 0 R F A =BIL= B 2 L 2 v 0 R F= F A = B 2 L 2 v 0 R = 0.5 2 × 0.4 2 ×1 0.2 N=0.2N （2）若...
答：qαU=12mαv20α粒子从a孔进入磁场的速度为：v=2qαUmα=2×3.2×10?19×0.646.6×10?27=8.0×103m/s由题意知：α粒子与圆筒壁碰撞5次后从a孔离开磁场，画出轨迹，由几何关系求得∠dOb=60°轨迹半径为：R′=33r=33×3m=1m又qαvB2=mαv20R′故：B2=mαv0qαR′=6....
答：（1）最大速度时PQ杆受力平衡有：BIL=mg由闭合电路欧姆定律得：E=I?2RMN杆切割磁感线，产生的电动势为：E=BLvm联立得最大速度为：vm=2mgRB2L2=2×10?2×10×0.212×0．22=1m/s对于MN杆有：F=BIL+mg=2mg=2×10-2×10N=0.2N （2）对MN杆应用牛顿第二定律得：F-mg-B I1L=ma...
