[题目]如图.两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内.导轨间距为L.左端连有阻值为R的电阻.一金属杆置于导轨上.金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B.方向竖直向下的匀强磁场区域.已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域.做匀变速直线运动.到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零.金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好.除左端所连电阻外.其他电阻忽略不计.求� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内，导轨间距为L，左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率.

【答案】,

【解析】

设金属杆运动的加速度大小为a，运动的位移为x，

根据运动学公式，有

设金属杆运动到磁场区域中间位置时的速度为v，

根据运动学公式，有

联立以上各式解得:

金属杆运动到磁场区域中间位置时，产生的感应电动势为E=BLv

通过金属杆的电流为

金属杆受到的安培力为F=BIL

解得：

电流的功率为

解得：

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C. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里

D. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外

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B. 线框中产生的感应电动势大小

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