如图所示,导体棒长L=0.2m、电阻r=0.1Ω,放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上,两导轨左端接一负载电阻R=0.4Ω和一个C=2×10-1
题型:不详难度:来源:
如图所示,导体棒长L=0.2m、电阻r=0.1Ω,放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上,两导轨左端接一负载电阻R=0.4Ω和一个C=2×10-10F的电容器。一匀强磁场B=0.5T,方向垂直于导轨所在平面向上。开始时开关S断开,导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10N作用下匀速向右运动,导轨电阻忽略。 (1)求棒匀速运动时的速度; (2)若开关S闭合,达到稳定后,求电容器的带电量,指出A板带何种电荷。
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答案
(1)5m/s (2) 8×10-11C A板带负电 |
解析
(1)CD匀速直线运动时有: ……(2分) ……(2分) E=BLv……………(2分) ……………………………………(2分) 得:……………………………(2分) (2)CD以5m/s的速度匀速运动时,开关S闭合后达到稳定后,没有电流流过开关S,电容器上的电压为UC就是电阻R上的电压(1分),则 ……………(2分) 电容器带电量Q = CUC = 8×10-11C…………………(2分) 根据右手定则,A板带负电(1分) |
举一反三
通电导体棒静止于水平导轨上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角,且与导体棒垂直,已知棒与导轨垂直,且与导轨间动摩擦因数为μ,求棒受到的弹力和摩擦力大小,并绘制图示,标明棒中电流方向及所受各力的方向.
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(1)导线受到的安培力大小和方向 (2)从静止开始运动2s,导线的末速度大小 |
如图甲所示,质量为m=50g,长L=10cm的铜棒,用长度也为L的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中通入的恒定电流的大小. 某同学的解法如下:铜棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如图乙所示.
F做功为: 重力做功为: 由动能定理得: 解得 该同学的解答正确吗?如果正确请说明理由;如果该同学的解答错误,请给出你认为正确的解答. |
在磁感应强度为2.0T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直的长度为0.5m的通电导线,导线中的电流为4.0A.这段导线在与磁场方向垂直的光滑绝缘水平面内,沿安培力的方向从静止开始移动了3.0m.试求: ⑴导线在磁场中受到的安培力大小; ⑵安培力对导线所做的功; ⑶导线获得的动能. |
如图所示,一束波长为λ的强光射在金属板P的A点发生了光电效应,能从A点向各个方向逸出不同速度的光电子。金属板P的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,范围足够大,在A处上方L处有一涂荧光材料的金属条Q,并与P垂直。若有一细光束射到A处,金属条Q受到光电子的冲击而出现荧光的部分集中在CD间,且CD=L,光电子质量为m、电荷量为e,光速为c,则 (1)金属板P逸出光电子后带什么电? (2)计算P金属板发生光电效应的逸出功W (3)从D点飞出的光电子中,在磁场中飞行的最短时间是多少? |
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