Question

兩根光滑的長直金屬導軌導軌MN、M'N'平行置于同一水平面內，導軌間距為l，電阻不計，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垂直于導軌放置，導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸，在ab運動距離為s的過程中，整個回路中產生的焦耳熱為Q。求：

⑴ab運動速度v的大小；

⑵電容器所帶的電荷量q。

Answer 1

⑴  ⑵

解析:

⑴設ab上產生的感應電動勢為E，回路中電流為I，ab運動距離s所用的時間為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)