◎ 题目

如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x≥0处有与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=0.5T．一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，方向与初速度方向相反．设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求： （1）电流为零时金属杆所处的位置； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向．

◎ 答案

（1）感应电动势E=Blv，I= E R ，故I=0时v=0， 则 X= v 20 2a =1m． （2）最大电流Im= BLv0 R ，I′= BLv0 2R ． 安培力FA=BI′L= B2L2v0 2R =0.02N， 向右运动时，F+FA=ma，F=ma-FA=0.18，方向与x轴相反 向左运动时，F-FA=ma，F=ma+FA=0.22N，方向与x轴相反 答：（1）电流为零时金属杆所处的位置X=1m； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向： 向右运动时，F+FA=ma，F=ma-FA=0.18，方向与x轴相反 向左运动时，F-FA=ma，F=ma+FA=0.22N，方向与x轴相反．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x≥0处有与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=0.5T．一质量为…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。