如图所示,两根很长的光滑平行导轨相距L,放在一水平面内,其左端接有电容C,阻值为R1和R2的电阻.整个装置放在磁感应强度

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  • 解题思路:(1)当在拉力F作用下,ab棒先做加速度减小的变加速运动,当拉力等于安培力时做匀速运动,速度达到最大值,推导出安培力与速度的关系式,即可由平衡条件求出最大速度.(2)棒达到最大速度时,电容器的电压等于电阻R1两端的电压,棒停止运动后,电容器通过两个电阻放电,形成放电电流,根据闭合电路欧姆定律求出放电电流,由F=BIL求安培力的大小,由左手定则判断出其方向.

    (1)当安培力等于外力F时,棒的速度达到最大,则安培力为:

    F=BIL,

    其中:I=

    E

    R1,

    感应电动势:E=BLvm

    由以上三式解得:vm=

    FR1

    B2L2.

    (2)电容放电时电流方向从b到a,根据左手定则可知安培力方向向右.

    安培力大小为:F′=BI′L,

    感应电流:I′=

    E

    R2=

    BLvm

    R2,

    解得:F′=

    R1

    R2F;

    答:(1)棒ab运动的最大速度为

    FR1

    B2L2.

    (2)若棒达到最大速度以后突然停止,则电容放电瞬间棒受到的安培力大小为

    R1

    R2F,方向:向右.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.

    考点点评: 本题关键分析清楚电路的结构,然后根据平衡条件、闭合电路欧姆定律、安培力公式等等规律列式后联立求解.

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