如圖所示，金屬棒的質量為m=5g，放置在寬L=1、光滑的金屬導軌的邊緣上，兩金屬導軌處于水平面上，該處有豎直向下的勻強磁場，磁感強度為B=0.5T，電容器的電容C=200μF，電源電動勢E=16V，導軌平面距離地面高度h=0.8m，g取，在電鍵S與“1”接通并穩(wěn)定后，再使它與“2”接通，金屬棒被拋到s=0.064m的地面上，試求棒被水平拋出時電容器兩端的電壓。
8V
當S接“1”時，電容器充電，穩(wěn)定時兩極板的電壓為：，
所以帶電量為：；
當S接“2”時，電容器放電，有放電電流通過棒，但該電流是變化的，所以棒受到的安培力也是變化的。棒離開水平導軌的初速V0可根據(jù)棒此后的平拋運動求出：
由，
得。
設放電過程時間為，此過程通過棒的電量為，由動量定理得:
，
所以，
所以被拋出時電容器極板上剩余的電量為 ，
所以棒被拋出時電容器兩端的電壓為
練習冊系列答案
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（1）電子的質量m；
（2）電子在磁場中的運動時間.
        
圖15-5-10　　　　　圖15-5-11

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A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

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