◎ 题目

如图所示导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它部分的电阻可以忽略．ab、cd足够长，ef是一个水平导体杆，杆长为L，质量为m，电阻可以忽略．杆与ab、cd保持良好接触，又能无摩擦地滑动．整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与框面垂直，磁感强度为B，现在把ef无初速释放，经过时间t后闭合开关K． （1）如果最终ef能匀速下落，速度是多大？ （2）讨论t取不同值时，开关闭合后ef可能作什么运动？

◎ 答案

（1）最终匀速下落时， 由FA=mg，FA=BIL，I= BLv R 得v= mgR B2L2 （2）在开关闭合前，ef只受重力作自由落体运动，经过时间t，速度为 v=gt 此时ef中感应电动势ε=BLv 若开关闭合，电路中此时电流  I= ε R ef受安培力FA=BIL 由这四个式子得  FA= B2L2gt R 此时fe受力如右图 若FA＜mg，即 t＜ mR B2L2 ef做加速度减小的加速下落，最终做匀速运动． 若FA＞mg，即 t＞ mR B2L2 ， ef做加速度减小的减速下落，最终做匀速运动． 若FA=mg，即 t= mR B2L2 ，ef将匀速下落 答：（1）最终ef能匀速下落，速度是v= mgR B2L2 ． （2）t＜ mR B2L2 ，ef做加速度减小的加速下落，最终做匀速运动．  t＞ mR B2L2 ，ef做加速度减小的减速下落，最终做匀速运动．  t= mR B2L2 ，ef将匀速下落．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示导线框abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它部分的电阻可以忽略．ab、cd足够长，ef是一个水平导体杆，杆长为L，质量为m，电阻可以忽略．杆与ab、cd保持良好接触…”主要考查了你对  【自由落体运动】，【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。