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        1. 如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架,框架的上端接有一電容量為C的電容器?蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m,長為L的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離地面高度為h。強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面相垂直。開始時(shí)電容器不帶電。自靜止起將棒釋放,問棒落到地面需要多少時(shí)間?

           

          【答案】

          【解析】

          試題分析:設(shè)某瞬時(shí)棒的加速度為,則由牛頓第二定律得      

          是這一瞬時(shí)的安培力          

          i是這一瞬時(shí)的感應(yīng)電流。取一個(gè)極短的時(shí)間Δt,有             

          ΔQ為在極短時(shí)間內(nèi)流過棒的電量,也就是給電容器充電的電量。對于電容器,有

           因而      

          ΔU是這極短時(shí)間內(nèi)電壓的增量,電壓的增量等于感生電動(dòng)勢的增量,即

              而         于是 

          與時(shí)間t無關(guān),即棒做運(yùn)加速運(yùn)動(dòng)。由          

          得棒落到地面的時(shí)間為

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

          點(diǎn)評:極短時(shí)間內(nèi)電壓的增量,電壓的增量等于感生電動(dòng)勢的增量,

           

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m,另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng),MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω(豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)),EF桿放置在水平絕緣平臺(tái)上,回路NMEF置于勻強(qiáng)磁場內(nèi),磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,試求:
          (1)EF桿不動(dòng),MN桿以0.1m/s的速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),桿MN兩端哪端的電勢高?MN兩端電勢差為多大?
          (2)當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg.MN桿須有多大的速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),EF桿將開始向上運(yùn)動(dòng)?此時(shí)拉力的功率為多大?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根豎直固定的足夠長的金屬導(dǎo)軌ad和bc,相距為L;另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng),二者的質(zhì)量均為m,在兩導(dǎo)軌之間部分的電阻均為R(豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì));空間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場區(qū)域足夠大;開始時(shí)MN與EF疊放在一起放置在水平絕緣平臺(tái)上,現(xiàn)用一豎直向上的牽引力使MN桿由靜止開始勻加速上升,加速度大小為a,試求:
          (1)時(shí)間t0內(nèi)流過MN桿的電量(設(shè)EF桿還未離開水平絕緣平臺(tái));
          (2)至少經(jīng)多長時(shí)間EF桿能離開平臺(tái).

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,兩根豎直地放置在絕緣地面上的金屬框架?蚣艿纳隙私釉陔娙萘繛镃的電容器上。框架上有一質(zhì)量為m,長為l的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離地面高度為h。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面相垂直,開始時(shí)電容器不帶電。自靜止起將棒釋放,棒將做運(yùn)動(dòng)_________,棒從釋放到落地需要的時(shí)間為__________。

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          科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省南京學(xué)大教育專修學(xué)校高二3月月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

          如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架,框架的上端接有一電容量為C的電容器。框架上有一質(zhì)量為m,長為L的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離地面高度為h。強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面相垂直。開始時(shí)電容器不帶電。自靜止起將棒釋放,問棒落到地面需要多少時(shí)間?

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          同步練習(xí)冊答案