Question

【題目】如圖所示，間距L=1m的兩根足夠長(zhǎng)的固定水平平行導(dǎo)軌間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T、方向垂直于紙面向里，導(dǎo)軌上有一金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直且在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度水平向左勻速運(yùn)動(dòng)．R1=8Ω．R2=12Ω．C=6μF．導(dǎo)軌和棒的電阻及一切摩擦均不計(jì)．開(kāi)關(guān)S1，S2閉合，電路穩(wěn)定后，求：

（1）通過(guò)R2的電流I的大小和方向；

（2）拉力F的大小；

（3）開(kāi)關(guān)S1切斷后通過(guò)R2的電荷量Q．

Answer 1

【答案】（1）0.1A（2）0.1N（3）7.2×10-6C

【解析】（1）開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，根據(jù)右手定則知棒中的感應(yīng)電流方向是由M→N，所以通過(guò)R2的電流方向是由b→a.MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLv.

流過(guò)R2的電流I=.

代入數(shù)據(jù)解得I=0.1A。.

(2)棒受力平衡，有， .

代入數(shù)據(jù)解得

(3)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，電路穩(wěn)定后，電容器所帶電荷量Q1=CIR2.

S1切斷后，流過(guò)R2的電荷量Q等于電容器所帶電荷量的減少量，即Q=Q1-0

代入數(shù)據(jù)解得Q=7.2×10-6C.