Question

（12分）如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在同一水平面內，間距為l，導軌左端連接一個電阻R.一根質量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導軌上．在桿的右方距桿為d處有一個勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應強度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達磁場區域時速度為v，之后進入磁場恰好做勻速運動．不計導軌的電阻，假定導軌與桿之間存在恒定的阻力．求：

(1)導軌對桿ab的阻力大小Ff；
(2)桿ab中通過的電流及其方向；
(3)導軌左端所接電阻R的阻值．

Answer 1

（1）（2）方向 A—B （3）

試題分析：
（1）桿進入磁場前做勻加速運動，有


解得導桿對桿的阻力

（2）桿進入磁場后做勻速運動，有

桿對ab所受的安培力

解得桿對ab中通過的電流

桿中的電流方向自a到b
（3）桿對ab產生的感應電動勢

桿中的感應電流

解得導軌左端所接電阻阻值

點評：難度中等，應明確導體棒在各個運動過程中的受力情況，判斷進入磁場時安培力與拉力的大小關系