如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容量為C的電容器�？蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m，長為L的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離地面高度為h。強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直。開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，問棒落到地面需要多少時間？

 

【答案】

【解析】

試題分析：設某瞬時棒的加速度為，則由牛頓第二定律得      

是這一瞬時的安培力          

i是這一瞬時的感應電流。取一個極短的時間Δt，有             

ΔQ為在極短時間內(nèi)流過棒的電量，也就是給電容器充電的電量。對于電容器，有

 因而      

ΔU是這極短時間內(nèi)電壓的增量，電壓的增量等于感生電動勢的增量，即

    而         于是 

與時間t無關，即棒做運加速運動。由          

得棒落到地面的時間為

考點：考查了導體切割磁感線運動

點評：極短時間內(nèi)電壓的增量，電壓的增量等于感生電動勢的增量，

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根豎直固定的金屬導軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導軌平面向里，磁感應強度B=1T，試求：
（1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
（2）當MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg．MN桿須有多大的速度向上運動時，EF桿將開始向上運動？此時拉力的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導軌ad和bc，相距為L；另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導軌無摩擦地滑動，二者的質(zhì)量均為m，在兩導軌之間部分的電阻均為R（豎直金屬導軌的電阻不計）；空間存在著垂直于導軌平面的磁場，磁感應強度為B，磁場區(qū)域足夠大；開始時MN與EF疊放在一起放置在水平絕緣平臺上，現(xiàn)用一豎直向上的牽引力使MN桿由靜止開始勻加速上升，加速度大小為a，試求：
（1）時間t0內(nèi)流過MN桿的電量（設EF桿還未離開水平絕緣平臺）；
（2）至少經(jīng)多長時間EF桿能離開平臺．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根豎直地放置在絕緣地面上的金屬框架�？蚣艿纳隙私釉陔娙萘繛镃的電容器上�？蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m，長為l的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離地面高度為h。磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直，開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，棒將做運動_________，棒從釋放到落地需要的時間為__________。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年江蘇省南京學大教育專修學校高二3月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容量為C的電容器�？蚣苌嫌幸毁|(zhì)量為m，長為L的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離地面高度為h。強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直。開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，問棒落到地面需要多少時間？

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