如右圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

(2)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；

(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im.

解析：　(1)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)　BIL＝mg①

解得　B＝.②

(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)　E＝BLv③

感應(yīng)電流　I＝④

由②③④式解得　v＝.

(3)由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為vm

機(jī)械能守恒　mv＝mgh

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值　Em＝BLvm

感應(yīng)電流的最大值　Im＝

解得　Im＝.

答案：　(1)B＝　(2)v＝　(3)Im＝

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（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？
（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時(shí)速度恰好達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過(guò)程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱Q？

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(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)體棒d開始滑動(dòng)；

(2)若在上述時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒d上產(chǎn)生的熱量為Q，則此時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為多少？

 

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