如图所示，金属棒的质量为m=5g，放置在宽L=1、光滑的金属导轨的边缘上，两金属导轨处于水平面上，该处有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B=0.5T，电容器的电容

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如图所示，金属棒

的质量为m=5g，放置在宽L=1

、光滑的金属导轨的边缘上，两金属导轨处于水平面上，该处有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B=0.5T，电容器的电容C=200μF，电源电动势E=16V，导轨平面距离地面高度h=0.8m，g取

，在电键S与“1”接通并稳定后，再使它与“2”接通，金属棒

被抛到s=0.064m的地面上，试求

棒被水平抛出时电容器两端的电压。

答案

解析

当S接“1”时，电容器充电，稳定时两极板的电压为：

，
所以带电量为：

；
当S接“2”时，电容器放电，有放电电流通过

棒，但该电流是变化的，所以

棒受到的安培力也是变化的。

棒离开水平导轨的初速V0可根据

棒此后的平抛运动求出：
由

，
得

。
设放电过程时间为

，此过程通过

棒的电量为

，由动量定理得:

，
所以

被抛出时电容器极板上剩余的电量为

，
所以

棒被抛出时电容器两端的电压为

举一反三

长L=60cm质量为m=6.0×10-2kg，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=0.4T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图8所示，若不计弹簧重力，问(1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何?(2)如在金属中通入自左向右、大小为I=0.2A的电流，金属棒下降

=1cm，若通入金属棒中的电流仍为0.2A，但方向相反，这时金属棒下降了多少?

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两极板M、N相距为d，板长为3d，两极板都未带电，板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，如图11-3-18所示，一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度V射入板间．为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B的取值范围是怎样的?(设电子电量为e、质量为m)

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一根用导线绕制的螺线管，每匝线圈之间存在一定的空隙，螺线管水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是( )

A．伸长

B．缩短

C．弯曲

D．转动

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一只磁电式电流表，线圈长为2.0cm，宽为1.0cm，匝数为250匝，线圈所在处的均匀辐向分布的磁场的磁感应强度为0.2T．如图11-2-12所示．当通入电流为0.10mA时，作用在线圈上的安培力的力矩大小为，线圈转动的方向为；若螺旋弹簧的旋转力矩M＝Kθ，其中K＝3.3×10^-6N·m／rad，则线圈偏转的角度为．

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如图11-2-14，质量为m，长为L的金属棒MN，通过柔软金属丝挂于a，b点，ab点间电压为U，电容为C的电容器与a、b相连，整个装置处于磁感应强度为B，竖直向上的匀强磁场中．接通S，电容器瞬间结束放电后又断开S，则MN能摆起的最大高度是多少?

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