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(duì)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(shì)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(píng)：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(shì)的增量，

 

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：

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(shì)高？MN兩端電勢(shì)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？

查看答案和解析>>

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)．

查看答案和解析>>

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�？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。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__________。

查看答案和解析>>

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�？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？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案