Question

如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌M,N間距為l,右端連一個(gè)電容器,電容是C,金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放在導(dǎo)軌上,空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).對(duì)金屬棒施加一個(gè)瞬時(shí)沖量I,使它獲得向左的速度v0,經(jīng)過一段時(shí)間后,它開始以速度v作勻速運(yùn)動(dòng)．

 (1)整個(gè)過程中通過金屬棒ab的總電量是多少?

(2)定性畫出通過金屬棒ab的電流隨時(shí)間變化的圖象．

 

Answer 1

（1）CBlv        

（2）

    

解析:

(1)開始運(yùn)動(dòng)后，ab棒內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，流過的電荷都儲(chǔ)存在電容器C中．當(dāng)速度變?yōu)?i>v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恰等于電容器兩板間的電壓，電路中不再有電流存在．設(shè)此時(shí)電容器的電量為q，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則q=CE=CBlv．

(2)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流較大，受到的安培力較大，加速度也較大，隨著電容器上電量的增多，感應(yīng)電流減小，安培力也減小，加速度隨之減小．圖線如圖所示．