精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,导体棒长L=0.2m、电阻r=0.1Ω,放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上,两导轨左端接一负载电阻R=0.4Ω和一个C=2×10-10F的电容器.一匀强磁场B=0.5T,方向垂直于导轨所在平面向上.开始时开关S断开,导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10N作用下匀速向右运动,导轨电阻忽略.
(1)求棒匀速运动时的速度;
(2)若开关S闭合,达到稳定后,求电容器的带电量,指出A板带何种电荷.

【答案】分析:棒匀速运动时拉力F与安培力相等,从而列方程求解;根据串联电路电压的规律求出电容器极板间的电压,根据公式Q=CU即可求出所带电荷量.
解答:解:(1)CD匀速直线运动时有:F=F 
F=BIL
E=BLv
I=
得:v==5m/s
(2)CD以5m/s的速度匀速运动时,开关S闭合后达到稳定后,没有电流流过开关S,电容器上的电压为UC就是电阻R上的电压,则
UC=IR==0.4v
电容器带电量Q=CUC=8×10-11C
根据右手定则,A板带负电
答:(1)棒匀速运动时的速度5m/s;
(2)开关S闭合,达到稳定后,电容器的带电量为8×10-11c,A板带负电荷.
点评:本题是中档题,明确导体切割磁感线时的等效电路是关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1:n2=10:1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为l(电阻不计),绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO'以角速度ω匀速转动.如果变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,导体棒长L=0.2m、电阻r=0.1Ω,放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上,两导轨左端接一负载电阻R=0.4Ω和一个C=2×10-10F的电容器.一匀强磁场B=0.5T,方向垂直于导轨所在平面向上.开始时开关S断开,导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10N作用下匀速向右运动,导轨电阻忽略.
(1)求棒匀速运动时的速度;
(2)若开关S闭合,达到稳定后,求电容器的带电量,指出A板带何种电荷.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间距为l.导轨上面横放着两根导体棒PQ和MN,构成矩形回路,如图所示.导体棒PQ的质量为m、MN的质量为2m,两者的电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒MN静止处于距导轨右端为d处,PQ棒以大小为v0的初速度从导轨左端开始运动(如图).忽略回路的电流对磁场产生的影响.
(1)求PQ棒刚开始运动时,回路产生的电流大小.
(2)若棒MN脱离导轨时的速度大小为
v04
,则回路中产生的焦耳热是多少?
(3)若原来回路中靠近MN棒一侧的导轨中串联接有一个恒流电源,该电源使回路中的电流大小始终保持为I0(沿PMNQP方向),试讨论MN棒脱离导轨时速度v的大小与d的关系.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,导体棒长=0.2m、电阻r=0.1Ω,放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上,两导轨左端接一负载电阻R=0.4Ω和一个C=2×10-10F的电容器。一匀强磁场B=0.5T,方向垂直于导轨所在平面向上。开始时开关S断开,导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10N作用下匀速向右运动,导轨电阻忽略。

(1)求棒匀速运动时的速度;

(2)若开关S闭合,达到稳定后,求电容器的带电量,指出A板带何种电荷。

查看答案和解析>>

同步练习册答案