(3)流经电流表电流的最大值Im.

解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，则有

BIL=mg ①(2分)

解得B=mgIL. ②(1分)

(2)感应电动势E=BLv ③(1分)

感应电流I=ER ④(1分)

由②③④式解得v=I2Rmg. (1分)

(3)由题意知，导体棒刚进入磁场 时的速度最大，设为vm

由机械能守恒定律得12mv2m=mgh (2分)

感应电动势的最大值Em=BLvm， (2分)

感应电流的最大值Im=EmR (1分)

解得Im=mg2ghIR. (1分)

答案：(1)mgIL　(2)I2Rmg　(3)mg2ghIR

图4-23

16.(12分)(2010年高考天津理综卷)如图4-23所示，质量m1=0.1 kg，电阻R1=0.3 Ω，长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长，电阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时，框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;

(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1 J，求该过程ab位移x的大小.

解析：(1)ab对框架的压力F1=m1g (1分)

框架受水平面的支持力FN=m2g+F1 (1分)

依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F2=μFN(1分)

ab中的感应电动势E=Blv (1分)

MN中电流I=ER1+R2 (1分)

MN受到的安培力F安=IlB (1分)

框架开始运动时F安=F2(1分)

由上述各式代入数据解得v=6 m/s. (1分)

(2)闭合回路中产生的总热量Q总=R1+R2R2Q (1分)

由能量守恒定律，得Fx=12m1v2+Q总 (2分)

代入数据解得x=1.1 m. (1分)

答案：(1)6 m/s　(2)1.1 m

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