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,磁感強(qiáng)度為B=0.5T,電容器的電容C=200μF,電源電動勢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電容器兩端的電壓。
8V
當(dāng)S接“1”時,電容器充電,穩(wěn)定時兩極板的電壓為:,
所以帶電量為:;
當(dāng)S接“2”時,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)動求出:
,
。
設(shè)放電過程時間為,此過程通過棒的電量為,由動量定理得:

所以,
所以被拋出時電容器極板上剩余的電量為 ,
所以棒被拋出時電容器兩端的電壓為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖15-5-10所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直紙面向里,寬度為d 0,一電荷量為e的電子以水平速度v 0垂直射入磁場中,穿出磁場時,速度與豎直方向的夾角為60°.求:
(1)電子的質(zhì)量m;
(2)電子在磁場中的運(yùn)動時間.
        
圖15-5-10     圖15-5-11

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

橫截面為正方形的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一束速率不同的帶電粒子垂直于磁場方向在ab邊的中點(diǎn),與ab邊成30°角射入磁場,如圖所示,已知正方形邊長為L.求這束帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間是多少?運(yùn)動時間最長的粒子的速率必須符合什么條件?(粒子的帶電量為+q、質(zhì)量為m)
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖11-2-14,質(zhì)量為m,長為L的金屬棒MN,通過柔軟金屬絲掛于a,b點(diǎn),ab點(diǎn)間電壓為U,電容為C的電容器與a、b相連,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.接通S,電容器瞬間結(jié)束放電后又?jǐn)嚅_S,則MN能擺起的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2007年11月9日下午17點(diǎn)29分開始,嫦娥一號衛(wèi)星迎來了一項(xiàng)全新的挑戰(zhàn)——那就是“日凌”現(xiàn)象!叭樟琛笔侵柑、探測衛(wèi)星和地面站的數(shù)據(jù)接收天線恰巧在一條直線上,太陽產(chǎn)生的強(qiáng)大的電磁波將干擾地面站的天線接收衛(wèi)星信號,從而造成通訊中斷。假設(shè)嫦娥一號衛(wèi)星受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量)為某一臨界值W0。若太陽的平均電磁輻射功率為P,則可以估算出太陽到月球的距離為(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

來自宇宙的電子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn),則這些電子在進(jìn)入地球周圍的空間時,將(  )
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一單匝線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場。在此過程中,線圈的磁通量將   (選填“變大”或“變小”)。若上述過程所經(jīng)歷的時間為0.1s,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0.2V,則線圈中的磁通量變化了          Wb。

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