题目

如图4-4-17所示，竖直平行导轨间距l=20 cm，导轨顶端接有一电键K，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4 Ω，质量m=10 g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1 T.当ab棒由静止释放0.8 s后，突然接通电键，不计空气阻力.设导轨足够长，求ab棒的最大速度和最终速度的大小.（g取10 m/s2） 图4-4-17 答案：思路解析：ab棒由静止开始自由下落0.8 s时速度大小为v=gt=8 m/s则闭合K瞬间，ab棒中产生的感应电流大小I=Blv/R=4 Aab棒受重力mg=0.1 N因为F＞mg，ab棒加速度向上，开始做减速运动，产生的感应电流和受到的安培力逐渐减小，当安培力F=mg时，开始做匀速直线运动.此时满足=mg解得，最终速度v=mgR/B2l2=1 m/s.闭合电键时速度最大为8 m/s.答案：8 m/s  1 m/s

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