Question

【題目】如圖所示，平行光滑U形導軌傾斜放置，傾角，導軌間的距離L=1.0m，電阻R==3.0Ω，電容器電容C=，導軌電阻不計，勻強磁場的方向垂直于導軌平面向上，磁感應強度B=2.0T，質量m=0.4kg，電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上，現用沿軌道平面且垂直于金屬棒的大小F=5.0N的恒力，使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行，求：

（1）金屬棒ab達到勻速運動時的速度大小（）；

（2）金屬棒ab從靜止開始勻速運動的過程中通過電阻的電荷量。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）當金屬棒勻速運動時，由力的平衡條件得：

求得：

由閉合電路歐姆定律得：

聯立以上方程解得金屬棒勻速運動的速度大小為：．

（2）當金屬棒勻速運動時，電容器兩端的電壓

電容器極板上聚集的電荷量