Question

如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架，框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m，长为L的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦，棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放，问棒落到地面需要多少时间？

 

Answer 1

【答案】

【解析】

试题分析：设某瞬时棒的加速度为，则由牛顿第二定律得      

是这一瞬时的安培力          

i是这一瞬时的感应电流。取一个极短的时间Δt，有             

ΔQ为在极短时间内流过棒的电量，也就是给电容器充电的电量。对于电容器，有

 因而      

ΔU是这极短时间内电压的增量，电压的增量等于感生电动势的增量，即

    而         于是 

与时间t无关，即棒做运加速运动。由          

得棒落到地面的时间为

考点：考查了导体切割磁感线运动

点评：极短时间内电压的增量，电压的增量等于感生电动势的增量，