两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m，导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻，一根金属棒ab的质量为0.2kg，电阻为0.2Ω，横跨在导轨上并与导轨垂直，整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中
问题描述：
两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m，导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻，一根金属棒ab的质量为0.2kg，电阻为0.2Ω，横跨在导轨上并与导轨垂直，整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中，如图所示，已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．用水平恒力F=2N拉动ab，使ab在导轨上平动，若不计导轨电阻，g=10m/s2，求：
（1）棒速达4m/s时，棒的加速度多大？
（2）棒达到最大速度时，棒两端的电压多大及最大速度？
答
（1）当金属棒速度为v=4m/s时，
金属棒受到的安培力FB′=
，
B2L2v R
由牛顿第二定律得：
F-
=ma，
B2L2v R
解得：a=2.5m/s2；
（2）当金属棒由于切割磁感线而受安培力作用，当金属棒的受力达到平衡时速度达到最大，即
由法拉第电磁感应定律：E=BLvm
由闭合电路欧姆定律：I=
E R+r
ab受的安培力F安=BIL
由力平衡得：F=F安+μmg
由以上四式可解得：vm=
=(F−μmg)(R+r)
B2L2
m/s=8m/s．(2−0.5×2)×(1.8+0.2) 0．52×12
则棒两端的电压为 U=
E=R R+r
×0.5×1×8V=3.6V．1.8 1.8+0.2
答：
（1）棒速达4m/s时，棒的加速度为2.5m/s2．
（2）棒达到最大速度时，棒两端的电压为3.6V，最大速度为8m/s．