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    U型光滑金属导轨宽为40cm，与水平面夹角α=30°，其内串联接入一只规格为“6V，3W”的灯泡L，如图所示，垂直于导轨平面有向上的匀强磁场，有一长为50cm、质量为100g的金属杆MN在导轨上下滑时与导轨始终垂直，当杆MN有最大速度时灯泡L恰好正常发光，不计金属杆及导轨的电阻．求：
    （1）磁场的磁感应强度B；
    （2）金属杆的最大速度．

    【答案】分析：（1）当金属杆加速度为零时，金属杆的速度达到最大．通过灯泡正常发光求出电路中的电流，结合共点力平衡求出安培力的大小，从而得出磁感应强度的大小．
    （2）通过电流的大小得出感应电动势的大小，从而得出金属杆的最大速度．
    解答：解：（1）灯泡正常发光时的电流I=．
    根据共点力平衡有：mgsinα=BIL
    解得B=．
    （2）此时切割产生的电动势E=U=6V．
    根据E=BLv得，v=．
    答：（1）磁场的磁感应强度为2T．
    （2）金属杆的最大速度为6m/s．
    点评：本题是电磁感应、电路和力学知识的综合，通过力学角度，抓住加速度为零时，速度达到最大，做匀速直线运动进行分析求解．
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    （1）磁场的磁感应强度B；
    （2）金属杆的最大速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?广东）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直．设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r．现有一质量为
    m2
    的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点．C点与杆A2初始位置相距为S．求：
    （1）回路内感应电流的最大值；
    （2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；
    （3）当杆A2与杆A1的速度比为1：3时，A2受到的安培力大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆A2初始位置相距为S。求：

    (1)回路内感应电流的最大值；

    (2)整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；

    (3)当杆A2与杆A1的速度比为1∶3时，A2受到的安培力大小。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    U型光滑金属导轨宽为40cm，与水平面夹角α=30°，其内串联接入一只规格为“6V，3W”的灯泡L，如图所示，垂直于导轨平面有向上的匀强磁场，有一长为50cm、质量为100g的金属杆MN在导轨上下滑时与导轨始终垂直，当杆MN有最大速度时灯泡L恰好正常发光，不计金属杆及导轨的电阻．求：
    （1）磁场的磁感应强度B；
    （2）金属杆的最大速度．
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