如圖所示，兩根很長的光滑平行導軌相距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。整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，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動，棒與導軌的電阻不計，試求：

（1）棒運動的最大速度。

（2）若棒達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）當棒的速度達到最大時，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：當安培力等于外力F時，棒的速度達到最大，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：考查了導體切割磁感線運動，歐姆定律

點評：本題是電磁感應(yīng)與電路、力學知識的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應(yīng)的橋梁，

 

練習冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根很長的光滑的平行導軌相距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，整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，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動，棒ab與導軌的電阻不計，試求：
（1）棒ab運動的最大速度；
（2）若棒達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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精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根很長的光滑平行導軌水平放置，導軌間距為L，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，導軌上垂直跨放著一金屬棒ab，整個裝置放在豎直向上，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，現(xiàn)在用與導軌平行，大小為F的水平恒力拉 ab，使它向右運動，不計金屬棒和導軌的電阻，求：
（1）金屬綁ab運動的最大速度
（2）金屬綁ab運動的最大速度時，電容器的帶電量，并在答題紙上標明兩板帶電的正負
（3）金屬綁ab運動的最大速度之后，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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精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根很長的光滑平行導軌相距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．整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，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動，棒與導軌的電阻不計，試求：
（1）棒ab運動的最大速度．
（2）若棒達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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如圖所示，兩根很長的光滑平行導軌相距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。整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，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動，棒與導軌的電阻不計，試求：

（1）棒運動的最大速度。
（2）若棒達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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