题目

如图9－2－25所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一个电子元件，其阻值与其两端所加的电压成正比，即R＝kU，式中k为已知常数．框架上有一质量为m，离地高为h的金属棒，金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平．磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里．将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动，不计金属棒及导轨的电阻．重力加速度为g.求： (1)金属棒运动过程中，流过棒的电流的大小和方向； (2)金属棒落到地面时的速度大小； (3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电荷量． 答案：解析　(1)流过电子元件的电流大小为I＝＝，由串联电路特点知流过棒的电流大小也为，由右手定则判定流过棒的电流方向为水平向右(或从a→b) (2)在运动过程中金属棒受到的安培力为 F安＝BIL＝ 对金属棒运用牛顿第二定律有mg－F安＝ma 得a＝g－恒定，故金属棒做匀加速直线运动 根据v2＝2ax，得v＝ (3)设金属棒经过时间t落地，有h＝at2 解得t＝ ＝ 故有q＝I·t＝ 答案　(1)　水平向右(或从a→b)　 (2) 　(3)

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