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    8．如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨宽度L=0.2m，质量为0.1kg的金属导线ab垂直于导轨放在其上．整个装置放在方向竖直向下，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中．ab直导线在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动，电路的总电阻R=0.05Ω．求：
    （1）导体棒运动的最大速度是多大？
    （2）ab导线运动速度v=5m/s时，ab的加速度是多大？
    （3）当ab达到最大速度时，撤去恒力F，以后感应电流在电阻R上还能产生多少热量？
    （4）撤去F后直到导体棒停止运动，在这个过程中通过导体棒的某个横截面的电量是多少？

    分析 （1）当F与安培力平衡时，速度达到最大，由平衡条件和安培力公式结合求出最大速度．
    （2）当ab棒速度为5m/s时，先由E=BLv求出感应电动势；再由欧姆定律求出电路中的电流大小，由F=BIL求出ab棒所受的安培力大小，运用牛顿第二定律即可求得加速度．
    （3）ab棒达到最大速度后，撤去外力F，棒做减速运动，动能减小转化为内能，根据能量守恒求解热量．
    （4）根据动量定理求电量．

    解答 解：（1）当ab棒速度为v时，棒产生的感应电动势为：E=BLv；
    感应电流为：I=$\frac{E}{R}$
    ab棒所受的安培力大小为：FA=BIL
    联立以上三式得：FA=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
    当F与安培力平衡时导体棒运动的速度最大，则有：F=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{m}}{R}$
    则得最大速度：vm=$\frac{FR}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{2×0.05}{0．{5}^{2}×0．{2}^{2}}$m/s=10m/s
    （2）当ab导线运动速度v=5m/s时，根据牛顿第二定律得：
    F-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$=ma
    代入解得棒的加速度：a═10m/s2
    （3）根据能量守恒得：撤去外力F，此后回路中产生的热量为：Q热=$\frac{1}{2}$mvm2=$\frac{1}{2}$×0.1×102J=5J
    （4）取向右为正方向，根据动量定理得：
    -B$\overline{I}$Lt=0-mvm，
    又 q=$\overline{I}$t
    可得：q=$\frac{m{v}_{m}}{BL}$=$\frac{0.1×10}{0.5×0.2}$C=10C
    答：（1）导体棒运动的最大速度是10m/s．
    （2）ab导线运动速度v=5m/s时，ab的加速度是10m/s2．
    （3）撤去恒力F，以后感应电流在电阻R上还能产生5J热量．      
    （4）在这个过程中通过导体棒的某个横截面的电量是10C．

    点评 解决本题的关键是能推导安培力的表达式，判断出能量如何转化的，运用动量定理是电量常用的方法要掌握．

    练习册系列答案
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    B．小球运动的时间为$\frac{2{v}_{0}}{g}$
    C．此时小球的速度方向与位移方向相同
    D．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小

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    ②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C
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    （C）所挂钩码的总质量太大     （D）所用小车的质量太大．

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    B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测
    C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用
    D．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量

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    （1）写出环中产生的感应电动势的表达式；
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    A．a点的电势最高
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    （2）根据学过的知识可以求出小车在E点的速度vE=0.84 m/s，（结果保留两位有效数字）
    （3）小车运动的加速度为1.6 m/s2．（结果保留两位有效数字）

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