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    精英家教网如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN，PQ、MN的电阻不计，间距为d=0.5m，PM两端接有一理想电压表，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，电阻均为R=0.1Ω、质量分别为m1=300g 和m2=500g的两金属棒L1、L2平行地搁在光滑的导轨上，现固定L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由静止开始作加速运动．试求：
    （1）当电压表读数为0.2V时棒L2的加速度多大？
    （2）棒L2能达到的最大速度？
    （3）若在棒L2达到最大速度时撤去恒力F，并同时释放L1，求L2达到稳定的速度？
    （4）若固定L1，当L2的速度为v，且离开棒L1距离为s的同时，撤去恒力F，为保持L2作匀速运动，可以采用将B从原值（设为B0）逐渐减少的方法，则该磁场随时间怎样变化（写出B与时间t的关系式）．
    分析：（1）根据欧姆定律求解电流，求解出安培力，对右棒运用牛顿第二定律列式求解加速度；
    （2）当安培力与拉力平衡时，速度达到最大；
    （3）撤去恒力F后，两个棒系统受一对等大、反向的安培力，系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解即可；
    （4）要使棒L2保持匀速运动，必须使回路中的磁通量保持不变，根据磁通量不变列式求解即可．
    解答：解：（1）L1和L2串连，电流I=
    U
    R
    =
    0.2V
    0.1A
    =2A；
     L2受到的安培力F?=BId=0.2N
    ∴α=
    F-F′
    m
    =1.2m/s2
    （2）设L2的最大速度Vm
    F安=BImd=B
    BdVm
    2R
    d=F
    ∴Vm=
    2FR
    B2d2
    =
    2×0.8×0.1
    0．22×0．52
    =16m/s
    （3）撤去F后，两棒达到共同速度时，L2有稳定的速度：
    m2Vm=（m1+m2） V共 
    则 V共=
    m2
    m1+m2
    vm=10m/s
    （4）要使棒L2保持匀速运动，必须使回路中的磁通量保持不变，设撤去F时磁感应强度为B，则
    B0ds=Bd（s+vt）
    得B=
    s
    s+vt
    B0
    答：（1）当电压表读数为0.2V时棒L2的加速度为1.2m/s2；
    （2）棒L2能达到的最大速度为16m/s；
    （3）若在棒L2达到最大速度时撤去恒力F，并同时释放L1，L2达到稳定的速度为10m/s；
    （4）该磁场随时间变化规律为B=
    s
    s+vt
    B0．
    点评：本题关键明确：①撤去拉力后，两个棒系统动量守恒；②固定L1，要使棒L2保持匀速运动，必须使回路中的磁通量保持不变．
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    （1）若保持磁感应强度B0不变，欲使ab在水平外力F作用下向右以v0匀速运动，则F的大小、方向如何？
    （2）若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流大小和方向．
    （3）在上述（2）的情况下，棒始终保持静止，当t=t1时，垂直于棒的水平拉力为多大？
    （4）若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度怎样随时间变化？（写出B与t的关系式）

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    求：
    （1）磁感应强度与横坐标x应满足的关系；
    （2）金属杆运动到x1处，PQ两点间的电势差；
    （3）金属杆从开始运动到B=
    		3
    2
    T处的过程中克服安培力所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN，PQ、MN的电阻不计，间距为d=0.5m．P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中．电阻均为r=0.1Ω，质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上，现固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求：
    （1）当电压表的读数为U=0.2V时，棒L2的加速度多大？
    （2）棒L2能达到的最大速度vm．
    （3）若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F，并同时释放棒L1，分析此后L1，L2各做什么运动？
    （4）若固定棒L1，当棒L2的速度为v，且离开棒L1距离为S的同时，撤去恒力F，为保持棒L2做匀速运动，可以采用将B从原值（B0=0.2T）逐渐减小的方法，则磁感应强度B应怎样随时间变化（写出B与时间t的关系式）？

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