问题
问答题
如图所示一对光滑的平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，一金属杆ab垂直金属导轨放置，整个装置置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁感应强度垂直水平面方向向上，设金属杆ab的质量m，两条轨间所接电阻为R，其余部分的电阻忽略不计．若导轨足够长，求：
（1）金属杆沿导轨向下运动的最大速度？
（2）当金属杆以最大速度运动时，导轨对金属杆的支持力．
答案
金属杆沿导轨向下运动时产生感应电流由b流向a，所以金属杆所受安培力水平向右，
磁场竖直向上，金属杆速度沿斜面向下，所以金属棒切割磁感线的实际速度是Vcosθ，
电动势大小为：E=BLVcosθ，①
当金属杆沿导轨向下运动的最大速度时，金属杆受力平衡，
故沿斜面方向：mgsinθ=F安cosθ，②
F安=BIL ③
由①②③解得：V=mgRtanθ B2L2cosθ
垂直沿斜面方向：mgcosθ+F安sinθ=FN
解得：FN=mg（cosθ+tanθsinθ）
答：（1）金属杆沿导轨向下运动的最大速度mgRtanθ B2L2cosθ
（2）当金属杆以最大速度运动时，导轨对金属杆的支持力mg（cosθ+tanθsinθ）