Question

如图所示，光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，轨道间距为0.2m，金属杆ab的质量为0.1kg，电容器电容为0.5F，耐

Answer 1

（1）由 I=

Q

t ，Q=I•t=0.5×2=1C

（2）设杆某时刻的速度为v，此时电容器的电压U=Blv

电容器的电量Q=C•U=CBlv

I=

△Q

△t =

CBl•△v

△t

a=

△v

△t =

I

CBl

电流恒定，a恒定，即金属杆做匀加速直线运动

（3） a=

I

CBl =-

0.5

0.5×0.5×0.2 =10m/ s 2

由牛顿第二定律得：F-BIl=ma

F=BIl+ma=1.05N

v _t=at=10×2=20m/s

由公式P=F•v _t=1.05×20=21W

答：（1）t=2s时电容器的带电量是1C；

（2）金属杆做匀加速直线运动；

（3）t=2s时外力做功的功率是21W．