Question

14．如圖所示，傾斜固定在水平面上的MN、PQ，是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌（不計電阻），M、P端接有一個電阻R，均勻磁場B垂直于導軌所在平面．將金屬棒ab垂直于導軌放置后，由靜止釋放．
（1）在下滑過程中金屬棒會受到磁場對它的作用力，請分析此力產生的原因．
（2）已知金屬棒速度越大，磁場對它的力就越大，且該力方向與它的運動方向相反，請說明釋放后金屬棒速度大小的變化情況及其原因．

Answer 1

分析 利用下列知識分析回答：
（1）閉合電路的部分導體做切割磁感線運動時，將產生感應電流，這種現象叫電磁感應，感應電流的大小與磁場強弱和導體運動快慢有關．
（2）通電導體在磁場中受到力的作用；受力大小與磁場強弱和電流大小有關．

解答 答：
（1）金屬棒與導軌構成閉合回路，棒在下滑的過程中由于切割磁感線產生感應電流，磁場對有感應電流通過的金屬棒產生力的作用；
（2）金屬棒先加速運動，后保持勻速直線運動．
釋放后，金屬棒由于重力的作用而加速下滑；隨著金屬棒的速度逐漸增大，金屬棒受到沿導軌平面向上的磁場力增大，直至金屬棒受力平衡，最終將做勻速直線運動．

點評 本題考查了電磁感應現象和通電導體在磁場中受力作用，二者綜合在一起，屬于難題！