14. 如图所示.光滑的平行导轨P.Q相距l=1m.处在同一水平面中.导轨的左端接有如图所示的电路.其中水平放置的电容器两极板相距d=10mm.定值电阻R1=R3=8Ω.R2=2Ω.导轨的电阻不计.磁感强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时.电容器两极之间质量m=1×10-14kg.带电量q=-1×10-15C的微粒恰好静止不动,当S闭合时.微粒的加速度a=7m/s2向下做匀加速运动.取g=10m/s2, 求: (1)金属棒所运动的速度多大?电阻多大? (2)S闭合后.使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大? 解答:(1)带电微粒在电容器两极间静止时.受向上的电场力和向下的重力而平衡.根据平衡条件有.解得电容器两极间电压为: 由于微粒带负电.可知上板电势较高.由于S断开.R3上无电流.R1.R2上电压等于U1, 可知电路中的感应电流.即通过R1.R2的电流强度为: 根据闭合电路欧姆定律.可知ab切割磁感线运动产生的感应电动势为: (1) S闭合时.带电微粒向下做匀加速运动.根据牛顿第二定律有: 可以求得S闭合时电容器两板间的电压为: 这是电路中的电流为:= 根据闭合电路欧姆定律有: (2) 将已知量代入式.可求得:V. 由E=BLv得: (2)S闭合时.通过ab电流I2=0.15A.ab所受磁场力为.ab的速度v=3m/s做匀速运动.所受外力与磁场力FB大小相等.方向相反.即F=0.06N.方向向右.则外力功率为P=Fv=0.06×3w=0.18w 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计.磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-4kg,带电荷量q=-1×10-5C的微粒恰好静止不动;当S闭合时,粒子立即以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且运动速度保持恒定.求:
(1)当S断开时,电容器上M、N哪个极板电势高;当S断开时,ab两端的路端电压是多大?
(2)金属棒的电阻多大?
(3)金属棒ab运动的速度多大?
(4)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?

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如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一竖直面中,导轨的左端接有如图所示的电路,其中水平放置的电容器两极板相距d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,金属棒ab的电阻r=2Ω,导轨电阻不计.磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨面.在水平向右的恒力F作用下,金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,电容器两极板之间质量m=1×10-14kg,带电荷量q=-1×10-15 C的微粒恰好静止不动.取g=10m/s2,求:
(1)电容器两极板间电压?
(2)金属棒ab匀速运动的速度大小是多大?

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如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计. 磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14kg、带电量Q=-1×10-15C的微粒恰好静止不动;当S闭合时,微粒以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,求:

  (1)金属棒ab运动的速度多大?电阻多大?

  (2)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?

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如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距l=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计.磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-4kg,带电荷量q=-11×10-15C的微粒恰好静止不动;当S闭合时,粒子立即以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且运动速度保持恒定.求:
(1)当S断开时,电容器上M、N哪个极板电势高;当S断开时,ab两端的路端电压是多大?
(2)金属棒的电阻多大?
(3)金属棒ab运动的速度多大?
(4)S闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大?

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如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一水平面内,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm,定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,金属棒ab电阻r=2Ω,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面.金属棒ab沿导轨向右匀速运动,当电键S闭合时,两极板之间质量m=1×10-14kg、带电荷量q=-1×10-15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,两极板间的电压为______V;金属棒ab运动的速度为______m/s.

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