问题
问答题
如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd固定在水平桌面上，上面放有两根垂直于导轨的金属棒MN和PQ，金属棒质量均为m，电阻值均为R，其中MN被左边系于棒中点的细绳束缚住，PQ的中点与一绕过定滑轮的细绳相连，绳的另一端系一质量为m的物块，绳处于拉直状态，整个装置放于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，若导轨的电阻、滑轮的质量及一切摩擦均忽略不计，当物块由静止释放后，求：（重力加速度为g，金属导轨足够长）
（1）细绳对金属棒MN的最大拉力；
（2）金属棒PQ能达到的最大速度．
答案
（1）对棒MN，开始时做加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动，
当加速度为零时，速度达到最大，此时感应电流最大，此后棒MN做匀速直线运动．
对棒PQ，F安=BLIm=mg，
对棒MN，Fm=F安=BLIm=mg；
（2）对棒MN，F-mg=0时速度最大，
感应电动势：E=BLvm，
电流：I=
，E 2R
安培力：F=BLI，
解得：vm=
；2mgR B2L2
答：（1）细绳对金属棒MN的最大拉力为mg；
（2）金属棒PQ能达到的最大速度为
．2mgR B2L2