解②③得:Q=
点评:从以上分析可以看出,解决这类问题的关键是要认真分析棒的运动过程,求出运动稳定后的速度,应用动量定理问题就迎刃而解了。
而 Q=IΔt = = ②
又 EC-UC=Q ③
即 U =BLV V=
对AB棒用动量定理得: BILΔt=mV ①
例七、如图所示,金属棒AB的质量m,放置在宽L、光滑的足够长金属导轨上,两金属导轨处于水平面内,该处有竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场。电容器的电容为C,电源的电动势E。在电键K与“
分析与解:
当K由“1”扳向“2”时,电容器通过AB棒放电,产生放电电流,AB棒在磁场力作用下做变加速运动,同时AB棒切割磁感线产生电动势,该电动势是阻碍电容器放电的,电容器上的电荷不能放完。当AB棒产生的电动势ε 与电容器剩余电压U相等时,电路处于稳定状态,AB棒匀速运动。
设稳定时电容器两端电压为U,AB棒运动的速度为V, 则:U=ε
放电后电容器两端的电压为:U/==8V
放电后电容器剩下的电量为:Q/=Q-Q放=1.610-
电容器充电电量为:Q=EC=3.210-
所以 Q放==1.610-
解①②得 V==
AB棒在轨道上运动,其末速度即为平抛运动的初速度,设电流的平均值为I,应用动量定理得:
BILΔt=mV 又Q放=IΔt
h=gt2 ①
s=Vt ②
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