Question

（2012广东汕头二模）如图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻．一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上．在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B．对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动．不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力．求：

    （1）导轨对杆ab的阻力大小f．

    （2）杆ab中通过的电流及其方向．

    （3）导轨左端所接电阻的阻值R．

Answer 1

解析：（1）杆进入磁场前做匀加速运动，有

                           ①（2分）

                             ②（2分）

    解得导轨对杆的阻力

                          ③（2分）

（2）杆进入磁场后做匀速运动，有

                            ④（2分）

     杆ab所受的安培力

                              ⑤（1分）

解得杆ab中通过的电流

                         ⑥（2分）

杆中的电流方向自a流向b            ⑦（2分）

（3）杆产生的感应电动势

                                ⑧（1分）

     杆中的感应电流

                              ⑨（2分）

解得导轨左端所接电阻阻值

               ⑩（2分）