（20分）如图所示，两根相距 L =1.0m的光滑平行金属导轨水平固定放置，导轨距水平地面 H =0.8m，导轨的左端通

（1）
（2）


（1）在电键刚闭合时，回路中电流最大，金属棒加速度最大。设此时回路中电流为 I ，金属棒所受安培力为 F ，则有： ……………………………………（3分）
……………………………………（1分）
根据牛顿第二定律
………………………………………（1分）
代入数值后得 ………………（1分）
电键闭合后，金属棒在导轨上做加速度逐渐减小的加速运动，若金属棒离导轨右端较远，则金属棒有可能在达到最大速度后离开导轨平抛，这种情况下水平射程最大。设金属棒能达到的最大速度为 v _m ，从抛出到落地所用时间为 t ，则：
………………………………………（2分）
………………………………………（1分）
…………………………………………（1分）
代入数值后解得 …………………（1分）
（2）若金属棒实际射程为 S =0.8m，则金属棒离开导轨时的速度为
……………………………………………………（1分）
设金属棒在导轨上运动时间为Δ t ,此过程回路中平均电流为 ，通过电量为 ，则：
………………………………………………（3分）
……………………………………………………（1分）
根据能量守恒，回路中产生热量为 Q ，则：
……………………………………………………（2分）
根据串联电路特点，金属棒上产生的热量为：
……………………………………………………（1分）
代入数值后可解得： …………………（1分）