（2014•威海一模）如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10-2kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω（竖直金属

Question

（2014•威海一模）如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m，另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10^-2kg，可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2Ω（竖直金属导轨电阻不计），PQ杆放置在水平绝缘平台上，整个装置处于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度B=1.0T．现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动，运动位移x=0.1m时MN杆达到最大速度，此时PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零．（g取l0m/s²）求：
（1）MN杆的最大速度v_m为多少？
（2）当MN杆加速度达到a=2m/s²时，PQ杆对地面的压力为多大？
（3）MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为多少？

Answer 1

（1）最大速度时PQ杆受力平衡有：BIL=mg由闭合电路欧姆定律得：E=I•2RMN杆切割磁感线，产生的电动势为：E=BLvm联立得最大速度为：vm=2mgRB2L2=2×10−2×10×0.212×0．22=1m/s对于MN杆有：F=BIL+mg=2mg=2×10-2×1...