Question

如圖所示，水平放置的兩根平行光滑金屬導軌相距40cm，質(zhì)量為0.1kg的金屬桿ab垂直于導軌放于其上，導軌間接有電阻R＝20Ω和電容C＝0.05F，勻強磁場方向垂直于導軌平面豎直向下，磁感應強度B＝1.0T，現(xiàn)有水平向右的外力使ab從靜止開始以加速度a＝5.0m/s²向右作勻加速運動，不計其他電阻和阻力，求

(1)電容器中的電流I_C＝？

(2)t＝2s時外力的大�。�

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)取任意時刻t，則ab的速度為： 　　v＝at 　　ab產(chǎn)生的電動勢　　e＝Blv＝Blat 　　電容C的端電壓　　uc＝e＝Blat 　　因uc隨時間均勻增加，即為常量，故電容器的充電電流Ic為 　　恒定電流　　由uc＝e＝Blat得△uc＝Bla△t，故＝Bla 　　由uc＝得△uc＝，故＝＝　　∴Ic＝CBla＝0.1(A) 　　(2)電阻上的電流為iR＝＝＝0.1t(A) 　　ab中的電流為　　i＝Ic＋iR＝0.1t＋0.1(A) 　　ab受到的安培力為　　FB＝Bli＝0.04t＋0.04(N) 　　由牛頓第二定律得　　F－FB＝ma 　　即F＝FB＋ma＝0.04t＋0.54t(N)　　t＝2s時，F(xiàn)＝0.62(N)