光滑平行导轨水平放置,导轨间距离L=0.1m,导轨左端通过开关S与一恒流源相连,恒流源使电路中的电流始终保持I=2A,右端与半径为R=0.2m的两段光滑圆弧导轨相接,c、d为圆弧轨道最低点。空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B=1T,当闭合开关S后,一根质量m=0.05kg,长度略大于导轨间距的导体棒ab从静止开始,向右沿直线运动了0.5m的距离后进入了圆弧轨道,导轨电阻不计,g=10m/s2。求:
(1)匀强磁场的方向及导体棒所受安培力F大小;
(2)导体棒ab运动到cd位置时,对导轨的压力大小;
(3)导体棒ab最终能离开导轨竖直向上运动,求导体棒能到达的最大高度。

【答案】(1)匀强磁场的方向竖直向下,导体棒所受安培力F大小为0.2N;
(2)导体棒ab运动到cd位置时,对导轨的压力大小为1.5N;
(3)导体棒ab最终能离开导轨竖直向上运动,导体棒能到达的最大高度为0.28m。
(2)导体棒ab运动到cd位置时,对导轨的压力大小为1.5N;
(3)导体棒ab最终能离开导轨竖直向上运动,导体棒能到达的最大高度为0.28m。
【解答】
【点评】
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