（2007•佛山一模）平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度为B=0.4T，方向垂直于导轨平面．金属棒ab以速度v向左匀
（2007•佛山一模）平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度为B=0.4T，方向垂直于导轨平面．金属棒ab以速度v向左匀速运动．导轨宽度L=1m，电阻R1=R3=8Ω，R2=4Ω，导轨电阻不计（金属棒ab电阻不能忽略），平行板电容器两板水平放置，板间距离d=10mm，内有一质量为m=1×10-14㎏，电量q=1×10-15C的粒子，在电键s断开时粒子处于静止状态，s闭合后粒子以a=6m/s2的加速度匀加速下落，g取10m/s2．求：（1）金属棒运动的速度为多少？
（2）s闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为多少？
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解题思路：（1）带电粒子重力不可忽略，S断开时，粒子在重力与电场力作用下处于静止状态；S闭合时，粒子在重力和电场力作用下产生加速度，可求平行板间电压，根据闭合电路欧姆定律和串并联电路特点可求金属棒速度；（2）s闭合后，作用于棒的外界拉力的功率可以使用公式P=Fv求得．
（1）S断开时，粒子在重力与电场力作用下处于静止状态，得：mg＝qE＝
qU1
d
代入数据解得：U1=1.0V
设产生的电动势是E，导体棒的电阻是r，则由闭合电路的欧姆定律：
U1＝
(R1+R2)
R1+R2+r•E ①
S闭合时，粒子在重力和电场力作用下产生加速度，由牛顿第二定律得，mg−
qU2
d＝ma
代人数据解得，U2=0.4V
开关闭合后，R1和R3并联总电阻R并=4Ω
闭合电路总电阻R=R2+R并=8Ω
U2＝
R2
R2+R+r•E ②
联立①②，代人数据解得：E=2.0V，r=12Ω
金属棒运动产生感应电动势：
E=BLv
所以：v=[E/BL＝
2
0.4×1]=5.0m/s
（2）开关闭合后电路中的总电流：I＝
E
R+R2+r＝
2
4+4+12A＝0.1A
作用与导体棒上的拉力：F=BIL=0.4×0.1×1=0.04N
作用于棒的外界拉力的功率为：P=Fv=0.04×5.0=0.2W
答：（1）金属棒运动的速度为5.0m/s；
（2）s闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为0.2W．
点评：
本题考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
考点点评： 本题考查知识点多，对学生运算能力、理解能力、细心程度等各方面要求较高，此外题目示意图的理解也有一定难度，要好好把握．
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