Question

【題目】如圖所示，ab棒垂直放置于光滑導軌上電阻為2導軌平行間距為L=1m，ab棒置于磁場強度為的勻強磁場中，B2的大小為2T方向未知，導軌左端接有電容器和電阻R=2的電阻，ab棒cd棒的質量均為1kg，電阻也為2，處于磁場強度為=2T垂直與紙面向里的勻強磁場中，導軌及其它電阻不計，ab棒受外力開始向右運動過程中

求：（1）當cd棒速度最大為時，則ab棒的瞬時速度大小為？磁場強度的方向如何？

(2)在（1）的情況下，當ab棒速度瞬間增大到10時，此時cd棒的瞬時加速度為多少？此時電容器的電荷量為多少？

Answer 1

【答案】（1） ，磁場方向向上 （2） ，

【解析】（1）設cd棒的電阻為最大速度為，ab棒的電阻為,速度為

cd棒的感應電動勢：

感應電流：

安培力：

ab棒的感應電動勢：

感應電流:

對cd棒受力分析：

帶入數據可得：

根據右手定則可知，磁場方向向上

（2）設當ab棒的速度為=10m/s，電動勢，電流

安培力：

對cd棒列牛頓第二定律：

解得：a=2m/s2

通過電阻的電流為

電壓為