如图所示,两根很长的光滑平行导轨相距L,放在一水平面内,其左端接有电容C,阻值为R1和R2的电阻。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,现用大小为F的水平恒力拉棒,使它沿垂直于棒的方向向右运动,棒与导轨的电阻不计,试求:
(1)棒运动的最大速度。
(2)若棒达到最大速度以后突然停止,则电容放电瞬间棒受到的安培力大小和方向。
(1)(2)F 方向向右
【解析】
试题分析:(1)当棒的速度达到最大时,外力的功率等于回路消耗的热功率。
即E2/R1=F (2分) 其中E=BL (1分)
由①②两式解得:(1分)
另解:当安培力等于外力F时,棒的速度达到最大,则
F=BIL (1分) 其中 I=E/R1(1分) E=BL(1分)
由以上三式解得:(1分)
(2)电容放电时电流方向从b到a,根据左手定则可知安培力方向向右。(1分)
安培力大小 (1分) 式中 (1分)
解得:F(1分)
考点:考查了导体切割磁感线运动,欧姆定律
点评:本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,安培力是联系力与电磁感应的桥梁,
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年安徽省屯溪一中高二下学期期中考试理科物理试卷(带解析) 题型:计算题
如图所示,两根很长的光滑平行导轨相距L,放在一水平面内,其左端接有电容C,阻值为R1和R2的电阻。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,现用大小为F的水平恒力拉棒,使它沿垂直于棒的方向向右运动,棒与导轨的电阻不计,试求:
(1)棒运动的最大速度。
(2)若棒达到最大速度以后突然停止,则电容放电瞬间棒受到的安培力大小和方向。
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