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兩條光滑的水平金屬導軌彼此平行，置于桌邊，金屬棒ab架在兩導軌端點上并與導軌垂直，導軌區(qū)域內有豎直向下的勻強磁場，導軌另一端與電池、電容器連成電路，如圖15-2-11所示.已知金屬棒的質量m=5×10-3kg，兩導軌間距L="1.0" m，電池電動勢E="16" V，電容器的電容量C="200" μF，磁場的磁感應強度B="0.5" T，金屬棒在通電后受安培力作用而平拋出去，下落高度h="0.8" m，拋出落地水平位移S="0.064" m.試求開關K先接1，再接2，金屬棒被拋出后電容器上電壓的數(shù)值.

圖15-2-11
電容器最終電壓.
金屬棒ab在導軌端點上，在電容器放電過程中，電流通過金屬棒，在這過程中，磁場對金屬棒有一短時間的、水平向右方向的沖量，使ab棒水平拋出.
對ab棒應用動量定理F·Δt=IBL·Δt=mv-0
上式中的I雖然不是恒量，但在Δt時間內積累，結果是在有安培力的時間內，電容器放出的電荷量Q；上式中的v是金屬棒拋出時的速度，它可由平拋的水平射程S和下落高度h求出，，
即，所以
以上求出的是電容器放電過程中被中和的電荷量，如果再求出電容器開始時的電荷量，就可以求出電容器最后剩余電荷量，從而求出電容器最終電壓.電容器充電后電荷量為Q0=CE=200×10 -6×16 C=3.2×10 -3C?
電容器放電后剩余電荷量Q′=Q0-Q=1.6×10 -3C?
電容器最終電壓.
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（22分）在一個放射源水平放射出、和三種射線，垂直射入如圖所示磁場。區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的寬度均為d，各自存在著垂直紙面的勻強磁場，兩區(qū)域的磁感強度大小B相等，方向相反（粒子運動不考慮相對論效應）。

（1）若要篩選出速率大于v1的粒子進入?yún)^(qū)域Ⅱ，要求磁場寬度d與B和v1的關系。
（2）若B＝0.0034T，V1＝0.1c（c是光速度），則可得d; 粒子的速率為0.001c，計算和射線離開區(qū)域Ⅰ時的距離；并給出去除和射線的方法。
（3）當d滿足第（1）小題所給關系時，請給出速率在;區(qū)間的粒子離開區(qū)域Ⅱ時的位置和方向。
（4）請設計一種方案，能使離開區(qū)域Ⅱ的粒子束在右側聚焦且水平出射。
已知：電子質量，粒子質量，電子電荷量，（時）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖所示，一個質量為m、電荷量為q的帶正電的小球以速度v0沿水平光滑絕緣平面向右運動.在運動的正前方向有一垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，磁場左邊有邊界，右邊無邊界.當小球在磁場中離開平面向上升高h時，速度方向變?yōu)樨Q直向上，小球此時加速度的大小____________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一電子在勻強磁場中，以一固定的正電荷為圓心做勻速圓周運動，磁場方向垂直于運動平面，電場力恰好是洛倫茲力的3倍，設電子電荷量為e，質量為m，磁場的磁感應強度為B，則電子轉動的角速度可能是（   ）
A．4Be/mB．3Be/mC．2Be/mD．Be/m

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖15-2-21所示，將一根長為L的直導線，由中點折成直角放在磁感應強度為B的勻強磁場中，導線平面與磁感線垂直.當導線中通以電流I后，求磁場對導線的作用力.

圖15-2-21

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，接通開關S的瞬間，用絲線懸掛于一點可自由轉動的通電直導線AB將(   )
A．A端向上，B端向下，懸線張力不變
B．A端向下，B端向上，懸線張力不變
C．A端向紙外，B端向紙內，懸線張力變小
D．A端向紙內，B端向紙外，懸線張力變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖11-3-13所示，在xOy平面內，有許多電子（質量為m、電荷量為e）從坐標原點O不斷地以速率v0沿不同方向射入第一象限，現(xiàn)加上一個垂直xOy平面的方向垂直紙板面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.要求這些電子穿過磁場后都能平行于x軸正方向運動，試求符合該條件的磁場的最小面積.

圖11-3-13

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

通電導線CD，懸掛在磁感應強度為B(向上)的勻強磁場中，如圖15-3-11所示.導線通以電流I后，向紙外移動α角后平衡，若導線長為________L，則所受安培力大小為________，電流大小是________，方向為________.(已知導線CD的質量為m)

圖15-3-11

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

質量為m=0.1g的小物體，帶有6.0×C的電荷，放在傾角為30°的光滑絕緣斜面上，整個斜面置于B=0.5T的勻強磁場中，方向如圖所示，物體由靜止開始下滑，滑到某一位置時開始離開斜面，(設斜面足夠長，g取10m/)

1)物體帶何種電荷?
2)物體剛離開斜面時的速度多大?
3)物體從靜止到剛離開斜面的運動過程中是做什么運動?為什么?
4)物體在斜面上可能滑行的最大距離是多少
 

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