如圖所示，導(dǎo)體棒長L=0.2m、電阻r=0.1Ω，放在位于水平面內(nèi)間距也為L光滑無限長的平行金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌左端接一負(fù)載電阻R=0.4Ω和一個C=2×10-10F的電容器．一勻強磁場B=0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上．開始時開關(guān)S斷開，導(dǎo)體棒在一個平行于導(dǎo)軌的恒定外力F=0.10N作用下勻速向右運動，導(dǎo)軌電阻忽略．
（1）求棒勻速運動時的速度；
（2）若開關(guān)S閉合，達(dá)到穩(wěn)定后，求電容器的帶電量，指出A板帶何種電荷．
分析：棒勻速運動時拉力F與安培力相等，從而列方程求解；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出電容器極板間的電壓，根據(jù)公式Q=CU即可求出所帶電荷量．
解答：解：（1）CD勻速直線運動時有：F=F安 
F安=BIL
E=BLv
I=
E
R+r

得：v=
E(R+r)
B2L2
=5m/s
（2）CD以5m/s的速度勻速運動時，開關(guān)S閉合后達(dá)到穩(wěn)定后，沒有電流流過開關(guān)S，電容器上的電壓為UC就是電阻R上的電壓，則
UC=IR=
BLRv
r+R
=0.4v
電容器帶電量Q=CUC=8×10-11C
根據(jù)右手定則，A板帶負(fù)電
答：（1）棒勻速運動時的速度5m/s；
（2）開關(guān)S閉合，達(dá)到穩(wěn)定后，電容器的帶電量為8×10-11c，A板帶負(fù)電荷．
點評：本題是中檔題，明確導(dǎo)體切割磁感線時的等效電路是關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，導(dǎo)體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接．c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1：n2=10：1的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長為l（電阻不計），繞與ab 平行的水平軸（也是兩圓環(huán)的中心軸）OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．如果變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為l．導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒PQ和MN，構(gòu)成矩形回路，如圖所示．導(dǎo)體棒PQ的質(zhì)量為m、MN的質(zhì)量為2m，兩者的電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計．在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行．開始時，棒MN靜止處于距導(dǎo)軌右端為d處，PQ棒以大小為v0的初速度從導(dǎo)軌左端開始運動（如圖）．忽略回路的電流對磁場產(chǎn)生的影響．
（1）求PQ棒剛開始運動時，回路產(chǎn)生的電流大小．
（2）若棒MN脫離導(dǎo)軌時的速度大小為
v04
，則回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？
（3）若原來回路中靠近MN棒一側(cè)的導(dǎo)軌中串聯(lián)接有一個恒流電源，該電源使回路中的電流大小始終保持為I0（沿PMNQP方向），試討論MN棒脫離導(dǎo)軌時速度v的大小與d的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，導(dǎo)體棒長Ｌ=0.2m、電阻r=0.1Ω，放在位于水平面內(nèi)間距也為L光滑無限長的平行金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌左端接一負(fù)載電阻R＝0.4Ω和一個C＝2×10-10F的電容器。一勻強磁場B=0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上。開始時開關(guān)S斷開，導(dǎo)體棒在一個平行于導(dǎo)軌的恒定外力F=0.10Ｎ作用下勻速向右運動，導(dǎo)軌電阻忽略。

（1）求棒勻速運動時的速度；

（2）若開關(guān)S閉合，達(dá)到穩(wěn)定后，求電容器的帶電量，指出A板帶何種電荷。

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科目：高中物理 來源：2010年廣東省江門市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，導(dǎo)體棒長L=0.2m、電阻r=0.1Ω，放在位于水平面內(nèi)間距也為L光滑無限長的平行金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌左端接一負(fù)載電阻R=0.4Ω和一個C=2×10-10F的電容器．一勻強磁場B=0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上．開始時開關(guān)S斷開，導(dǎo)體棒在一個平行于導(dǎo)軌的恒定外力F=0.10N作用下勻速向右運動，導(dǎo)軌電阻忽略．
（1）求棒勻速運動時的速度；
（2）若開關(guān)S閉合，達(dá)到穩(wěn)定后，求電容器的帶電量，指出A板帶何種電荷．

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