豎直放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，置于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.4 T，方向垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，在外力作用下以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌寬度L=1 m，電阻R1=R3=8 Ω，R2=4 Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒ab電阻不能忽略，平行板電容器水平放置，兩板間距d=10 mm，板間有一質(zhì)量為m＝10－14 kg、電量為q=10－15 C的粒子，開關(guān)S斷開時(shí)粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，閉合后粒子以a=6 m/s2的加速度勻加速下落，g取10 m/s2。求：

（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度；

（2）閉合開關(guān)S后，作用于棒上的外力功率。

解：（1）當(dāng)S斷開時(shí)，粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)

所以mg=qE=

Uc==1 V

E=Uc+=1+

S閉合時(shí)，粒子做勻加速運(yùn)動(dòng)

mg=ma

=0.4 V

E=(r++R2)=(r+8)=0.8+0.1r

解得E=2V    r=12 Ω

E=BLv,v= m/s=5 m/s

（2）S閉合后，外力的功率P=Fv=BILv=0.4×0.1×1×5=0.2 W

練習(xí)冊(cè)系列答案
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（2011?徐州一模）如圖甲所示，兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌問(wèn)距為L(zhǎng)=1m，兩導(dǎo)軌的，上端間接有電阻，阻值R=2Ω 虛線OO′下方是垂宣予導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg電阻不計(jì)的金屆桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過(guò)程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3m的過(guò)程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：
（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過(guò)程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
（3）金屬桿下落0.3m的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q？

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（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
（2）金屬桿下落0.3m的過(guò)程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量？
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（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度多大？下落了0.3m時(shí)速度為多大？
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