◎ 题目

如图所示，两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ，相距为L．在M与P之间接有定值电阻R．金属棒ab的质量为m，水平搭在导轨上，且与导轨接触良好．整个装置放在水平匀强磁场中，磁感应强度为B．金属棒和导轨电阻不计，导轨足够长． （1）若将ab由静止释放，它将如何运动？最终速度为多大？ （2）若开始就给ab竖直向下的拉力F，使其由静止开始向下作加速度为a（a＞g）的匀加速运动，请求出拉力F与时间t的关系式； （3）请定性在坐标图上画出第（2）问中的F-t图线．

◎ 答案

（1）ab将作加速度越来越小的加速运动，最后匀速运动． 匀速时速度达到最大，最大速度满足： B2L2vm R =mg 得：vm= mgR B2L2 （2）经过时间t，ab的速度为v=at        t时刻的安培力：F安=BIL=B BLv R L= B2L2a R t 由牛顿第二定律得：F+mg-F安=ma    解之得：F=m（a-g）+ B2L2a R t （3）根据拉力F与时间t的关系式可以知道拉力F与时间t的关系是一次函数，作出F-t图线． 答：（1）若将ab由静止释放，ab将作加速度越来越小的加速运动，最后匀速运动． 最终速度为 mgR B2L2 （2）拉力F与时间t的关系式是F=m（a-g）+ B2L2a R t； （3）见图

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ，相距为L．在M与P之间接有定值电阻R．金属棒ab的质量为m，水平搭在导轨上，且与导轨接触良好．整个装置放在水平匀强磁场中，磁感应强度…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【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。