如圖所示，兩根很長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌相距L，放在一水平面內(nèi)，其左端接有電容C，阻值為R1和R2的電阻。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉棒，使它沿垂直于棒的方向向右運(yùn)動(dòng)，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，試求：

（1）棒運(yùn)動(dòng)的最大速度。

（2）若棒達(dá)到最大速度以后突然停止，則電容放電瞬間棒受到的安培力大小和方向。

 

【答案】

（1）（2）F 方向向右

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)棒的速度達(dá)到最大時(shí)，外力的功率等于回路消耗的熱功率。

即E2/R1=F （2分）    其中E=BL （1分）

由①②兩式解得：（1分）

另解：當(dāng)安培力等于外力F時(shí)，棒的速度達(dá)到最大，則

F=BIL （1分）  其中 I=E/R1（1分） E=BL（1分）

由以上三式解得：（1分）

（2）電容放電時(shí)電流方向從b到a，根據(jù)左手定則可知安培力方向向右。（1分）

安培力大小 （1分）    式中 （1分）

解得：F（1分）

考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，歐姆定律

點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應(yīng)的橋梁，

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根很長(zhǎng)的光滑的平行導(dǎo)軌相距L，放在水平面內(nèi)，其左端接有電容器，阻值為R1和R2的電阻，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用大小為F的恒力水平拉棒ab，使它沿垂直棒的方向向右運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，試求：
（1）棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）若棒達(dá)到最大速度以后突然停止，則電容器瞬間棒所受安培力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根很長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，其左端接有電容為C的電容器和阻值分別為R和r的定植電阻，導(dǎo)軌上垂直跨放著一金屬棒ab，整個(gè)裝置放在豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)在用與導(dǎo)軌平行，大小為F的水平恒力拉 ab，使它向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，求：
（1）金屬綁ab運(yùn)動(dòng)的最大速度
（2）金屬綁ab運(yùn)動(dòng)的最大速度時(shí)，電容器的帶電量，并在答題紙上標(biāo)明兩板帶電的正負(fù)
（3）金屬綁ab運(yùn)動(dòng)的最大速度之后，突然使它停止，則電容器放電瞬間，ab受到的安培力大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根很長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌相距L，放在一水平面內(nèi)，其左端接有電容C，阻值為R1和R2的電阻．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉棒ab，使它沿垂直于棒的方向向右運(yùn)動(dòng)，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，試求：
（1）棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度．
（2）若棒達(dá)到最大速度以后突然停止，則電容放電瞬間棒受到的安培力大小和方向．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年安徽省屯溪一中高二下學(xué)期期中考試?yán)砜莆锢碓嚲恚◣Ы馕觯?/span> 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根很長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌相距L，放在一水平面內(nèi)，其左端接有電容C，阻值為R1和R2的電阻。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉棒，使它沿垂直于棒的方向向右運(yùn)動(dòng)，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，試求：

（1）棒運(yùn)動(dòng)的最大速度。
（2）若棒達(dá)到最大速度以后突然停止，則電容放電瞬間棒受到的安培力大小和方向。

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