如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平
◎ 题目
如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B。一质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。 (1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R多大? (2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落s的过程中所需的时间为多少? (3)先把开关K接通2,待ab达到稳定速度后,再将开关K接到3。试通过推导,说明ab棒此后的运动性质如何?求ab再下落距离s时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器还没有被击穿) |
◎ 答案
(1) (2) (3)“匀加速直线运动”,电流是恒定的 |
◎ 解析
(1)由 (1分) (1分) 得 (1分) (2)由 (2分) 得 (1分) 由动量定理,得 (1分)其中=(1分) 得 (1分) (或) (3)K接3后的充电电流(1分) (1分) 得=常数(1分) 所以ab棒的运动性质是“匀加速直线运动”,电流是恒定的。(1分) (1分), 根据能量转化与守恒得 (1分) (1分)(或) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平…”主要考查了你对 【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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