Question

兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌MN、M'N'平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M'處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C。長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：

⑴ab運(yùn)動(dòng)速度v的大小；

⑵電容器所帶的電荷量q。

 

Answer 1

【答案】

⑴  ⑵

【解析】⑴設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，回路中電流為I，ab運(yùn)動(dòng)距離s所用的時(shí)間為t，則有：E＝BLv                (2分)

               (2分)

Q＝I²(4R)t                   (2分)

由上述方程得：     (2分)

⑵設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U，則有：U＝IR     (2分)

電容器所帶電荷量為：q＝CU          (2分)

解得：                  (2分)