Question

【题目】如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，两导轨的上端间接有电阻,阻值R＝2Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为2 T，现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：

(1)金属杆刚进入磁场时速度多大？

(2)下落了0.3 m时速度为多大？

Answer 1

【答案】（1）； （2）

【解析】(1)刚进入磁场时， ，方向竖直向上

由牛顿第二定律有

若进入磁场时的速度为v0，

有

得

代入数值有：

(2)下落时，通过a－h图象可知a＝0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡，有

其中 ，E＝BLv，可得下落0.3 m时，金属杆的速度

代入数值有：

综上所述本题答案是：（1） ；（2）