题目内容
【题目】如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
（1）如图所示，若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻，导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动。求经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。
（2）如图所示，若轨道左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的电阻。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。求经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。
（3）如图所示，若轨道左端MP间接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平向右的恒力F的作用下从静止开始运动。求导体棒运动过程中的加速度的大小。
【答案】（1）
（2）
（3） 
【解析】
（1）导体棒切割磁感线达到最大速度时： F=F安
又 E=BLvm ， F安=BIL，
解得：
（2）导体棒达到最大速度vm时，棒中没有电流．
电源的路端电压 U=BLvm
电源与电阻所在回路的电流
U=IR
联立解得：
（3）感应电动势与电容器两极板间的电势差相等 BLv=U，则
电容器所带的电量：Q=CU，则
根据Q=It，可得
根据牛顿定律
联立可知：
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