(1)当AB做匀速运动时,速度最大.AB处于匀速运动状态时,所受的合外力为零,因此重
力G与磁场力Fm相等
G=mg
由安培力公式知 Fm=IlB
因此
由闭合电路欧姆定律知

根据感应电动势公式知

把式②、③代入式①得

解得匀速运动的速度是

(2)由电容公式

得电容器上的电量为
q=UC⑤
由于U=IR⑥

把式⑥、⑦代入式⑤得

把式④代入式⑧有

(3)AB匀速运动时,重力的功等于电流的功
重力的功率为
PG=mgv
电流的功率为
PI=I2(R+R')
由PI=PG
得P=PI=PG=I2(R+R')=mgv⑨
把式⑦或式④代入式⑨得

【解题指要】本试题是力学、电学的综合计算题.它涵盖的知识点有:力的平衡条件、电磁
感应、磁场力、闭合电路欧姆定律、电容器、电功率等.
解本题的难点是判断AB做匀速运动的条件.为此,必须正确分析AB的运动过程.最初,AB在重力G作用下向下运动.AB运动时切割磁感线,

AB与R组成的闭合电路中有感应电流I.由右手定则可知AB上感应电流由A到B,再用左手定则可知AB受向上的磁场力Fm作用.因此,AB受两个作用力G和Fm,合力为G-Fm.随着AB加速运动,速度ν增大,

时,合外力为零,AB处于平衡状态,开始做匀速运动了.