如圖所示，金屬棒的質(zhì)量為m=5g，放置在寬L=1、光滑的金屬導(dǎo)軌的邊緣上，兩金屬導(dǎo)軌處于水平面上，該處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B=0.5T，電容器的電容C=200μF，電源電動(dòng)勢(shì)E=16V，導(dǎo)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(shí)電容器兩端的電壓。

8V


解析:

當(dāng)S接“1”時(shí)，電容器充電，穩(wěn)定時(shí)兩極板的電壓為：，

 所以帶電量為：；

 當(dāng)S接“2”時(shí)，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(dǎo)軌的初速V0可根據(jù)棒此后的平拋運(yùn)動(dòng)求出：

由，

得。

設(shè)放電過程時(shí)間為，此過程通過棒的電量為，由動(dòng)量定理得:

，

所以，

所以被拋出時(shí)電容器極板上剩余的電量為 ，

所以棒被拋出時(shí)電容器兩端的電壓為

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由M向N的電流．平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ．如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ的相應(yīng)變化情況是（　　）

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（2012?天津）如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ．如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變化情況是（　　）

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A、棒中的電流變大，θ角變大B、兩懸線等長變短，θ角變大C、金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D、磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有由M到N的恒定電流，細(xì)線中拉力不為零，兩細(xì)線豎直． 保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個(gè)過程中（　　）

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省保定市高二上12月物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變化情況是(     )

A．棒中的電流變大，θ角變大

B．兩懸線等長變短，θ角變大

C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變大

 

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