竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，如图所示，质量为10g，电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴导轨下滑（始终能处于水平位置）．问：（1）到通过PQ的电量达到0.2c时，PQ下落了多大高度？（2）若此时PQ正好到达最大速度，此速度多大？（3）以上过程产生了多少热量？
问题描述：
竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，如图所示，质量为10g，电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴导轨下滑（始终能处于水平位置）．问：
（1）到通过PQ的电量达到0.2c时，PQ下落了多大高度？
（2）若此时PQ正好到达最大速度，此速度多大？
（3）以上过程产生了多少热量？
答
（1）由电量q=△Φ R=B△SR=BLhR，解得：h=qRBL=0.2×11×0.5m=0.4m．（2）安培力等于重力时PQ速度最大，即：B2L2vR=mg，解得：v=mgRB2L2=10×10−3×10×112×0．52m/s=0.4m/s．（3）由能量守恒定律，产生的热...
答案解析：（1）应用二级结论q=△Φ R可以直接得到通过PQ的电量达到0.2C时，PQ下落高度．（2）PQ在下落中受到安培力和重力，安培力与速度有关，方向向上且逐渐增大，故当安培力等于重力时PQ速度最大，由此可得PQ的最大速度．（3）PQ下落过程中重力势能转化为动能和电热，故由能量守恒可得PQ下落过程产生的热量．
考试点：导体切割磁感线时的感应电动势．
知识点：本题重点是掌握一个二级结论，这类结论在做题的时候可以不经过推导直接应用，如初速度为零的匀加速直线运动的各种推论，平抛速度反向延长线交于水平位移的中点等，这类结论一般推导比较繁琐，但是用处较大，故应熟练掌握．