光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，左端連接有一電容為C的電容器，現(xiàn)給棒一個初速v0，使棒始終垂直框架并沿框架運動，如圖所示。求導(dǎo)體棒的最終速度。


解析:

當(dāng)金屬棒ab做切割磁力線運動時，要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這樣，電容器C將被充電，ab棒中有充電電流存在，ab棒受到安培力的作用而減速，當(dāng)ab棒以穩(wěn)定速度v勻速運動時，有：BLv=UC=q/C

而對導(dǎo)體棒ab利用動量定理可得：-BLq=mv-mv0

由上述二式可求得：

〖點評〗感應(yīng)電流通過直導(dǎo)線時，直導(dǎo)線在磁場中要受到安培力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場垂直時，安培力的大小為F=BLI。在時間△t內(nèi)安培力的沖量，式中q是通過導(dǎo)體截面的電量。利用該公式解答問題十分簡便.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)水平固定的光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，左端連接有一阻值為R的電阻（金屬框架、金屬棒及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計），整個裝置處在向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)給棒一個初速v0，使棒始終垂直框架并沿框架運動，
（1）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中求通過電阻R的電量和電阻R中產(chǎn)生的熱量
（2）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中求棒通過的位移
（3）如果將U型金屬框架左端的電阻R換為一電容為C的電容器，其他條件不變，如圖所示．求金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時電容器的帶電量和電容器所儲存的能量（不計電路向外輻射的能量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

水平固定的光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，左端連接有一阻值為R的電阻（金屬框架、金屬棒及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計），整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)給棒一個初速度v0，使棒始終垂直框架并沿框架運動．則

（1）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，求通過電阻R的電量和電阻R中產(chǎn)生的熱量．

（2）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，求棒通過的位移．

（3）如果將U型金屬框架左端的電阻R換為一電容為C的電容器，其他條件不變，如題25圖所示．求金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時電容器的帶電量和電容器所儲存的能量（不計電路向外輻射的能量）.

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科目：高中物理 來源：2010年重慶市部分縣市高三第三次診斷考試（理科綜合）物理部分 題型：計算題

（19分）
水平固定的光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，左端連接有一阻值為R的電阻（金屬框架、金屬棒及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計），整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)給棒一個初速度v0，使棒始終垂直框架并沿框架運動．則
（1）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，求通過電阻R的電量和電阻R中產(chǎn)生的熱量．
（2）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，求棒通過的位移．
（3）如果將U型金屬框架左端的電阻R換為一電容為C的電容器，其他條件不變，如題25圖所示．求金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時電容器的帶電量和電容器所儲存的能量（不計電路向外輻射的能量）.

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科目：高中物理 來源：2010年重慶市部分縣市高三第三次診斷考試（理科綜合）物理部分 題型：計算題

（19分）

水平固定的光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab，左端連接有一阻值為R的電阻（金屬框架、金屬棒及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計），整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)給棒一個初速度v0，使棒始終垂直框架并沿框架運動．則

（1）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，求通過電阻R的電量和電阻R中產(chǎn)生的熱量．

（2）金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，求棒通過的位移．

（3）如果將U型金屬框架左端的電阻R換為一電容為C的電容器，其他條件不變，如題25圖所示．求金屬棒從開始運動到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時電容器的帶電量和電容器所儲存的能量（不計電路向外輻射的能量）.

 

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