题目内容
如图所示,光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,轨道间距为0. 2 m,金属杆ab的质量为0. 1 kg,电容器电容为0.5 F,耐压足够大,因为理想电流表,导轨与杆接触良好,各自的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小为0.5 T,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。现用水平外力F拉ab向右运动,使电流表示数恒为0. 5 A。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241142523292886.jpg)
(1)求t=2s时电容器的带电量。
(2)说明金属杆做什么运动。
(3)求t=2s时外力做功的功率。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241142523292886.jpg)
(1)求t=2s时电容器的带电量。
(2)说明金属杆做什么运动。
(3)求t=2s时外力做功的功率。
(1)="1" C
(2)电流恒定,a恒定,即金属杆做匀加速直线运动
(3)21 W。
(2)电流恒定,a恒定,即金属杆做匀加速直线运动
(3)21 W。
(1)
C="1" C
(2)设杆某时刻的速度为v,此时电容器的电压![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252375398.gif)
电容器的电量![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252391530.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252407978.gif)
电流恒定,a恒定,即金属杆做匀加速直线运动
(3)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241142524221042.gif)
由牛顿第二定律得![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252500480.gif)
=1.05 N
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252531720.gif)
由公式
得
W ="21" W。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252344665.gif)
(2)设杆某时刻的速度为v,此时电容器的电压
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252375398.gif)
电容器的电量
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252391530.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252407978.gif)
电流恒定,a恒定,即金属杆做匀加速直线运动
(3)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241142524221042.gif)
由牛顿第二定律得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252500480.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252516488.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252531720.gif)
由公式
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252547288.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114252563365.gif)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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