如图所示，两根平行光滑金属导轨ab和cd置于同一水平面上，相互间隔为L="0.1" m，质量m="3" g的金属棒置于轨道右端，跨在两根导轨上，导轨左端通过开关

题型：不详难度：来源：

如图所示，两根平行光滑金属导轨ab和cd置于同一水平面上，相互间隔为L="0.1" m，质量m="3" g的金属棒置于轨道右端，跨在两根导轨上，导轨左端通过开关S与电池连接，匀强磁场方向垂直轨道所在平面向上，磁感应强度B="0.1" T，轨道平面距地面高度h="0.8" m.接通开关S时，金属棒由于受安培力作用被水平抛出，落地点水平距离s′="2" m.取g="10" m/s²,求接通S瞬间，金属棒中通过的电荷量是多大？(假设接通S瞬间，金属棒中通过的是恒定电流)

答案

1.5 C

解析

设接通S经时间t金属棒水平抛出，在时间t内通过金属棒的电荷量为q,又设金属棒做平抛运动的初速度为v₀.由电流定义有

,由安培力公式有F=BIL,根据动量定理BIL·t=mv₀,金属棒做平抛运动，由平抛运动的规律有s=v₀t,h=

gt²，由以上各式解得

举一反三

两条光滑的水平金属导轨彼此平行，置于桌边，金属棒ab架在两导轨端点上并与导轨垂直，导轨区域内有竖直向下的匀强磁场，导轨另一端与电池、电容器连成电路，如图15-2-11所示.已知金属棒的质量m=5×10^-3kg，两导轨间距L="1.0" m，电池电动势E="16" V，电容器的电容量C="200" μF，磁场的磁感应强度B="0.5" T，金属棒在通电后受安培力作用而平抛出去，下落高度h="0.8" m，抛出落地水平位移S="0.064" m.试求开关K先接1，再接2，金属棒被抛出后电容器上电压的数值.