如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆

Question

如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t₀时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g．求：

（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；
（2）电阻的阻值．

Answer 1

（1）根据牛顿第二定律：F-μmg=ma…①
刚进磁场时的速度：

v

0

=a

t

0

…②
感应电动势为：E=bl

v

0

…③
解得：E=(blt0(F-μmg))/(m)…④
（2）匀速运动受力平衡：F=μmg+bIl…⑤
回路电流为：I=(E)/(R)…⑥
得：R=(B2l2t0)/(m)…⑦
答：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小为(blt0(F-μmg))/(m)；
（2）电阻的阻值为(B2l2t0)/(m)．