【答案】(1)a.导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势 EMBED Equation.3 (1分)
感应电流 QUOTE (1分)
导体棒ab所受安培力 QUOTE (1分)
当拉力F与安培力FA大小相等时,导体棒ab速度最大。
即 QUOTE (1分)
最大速度 QUOTE (2分)
b.撤去力F后,导体棒ab在安培力的作用下做减速运动,直到速度为零。根据能量转化与守恒定律,导体棒的动能全部转化为电阻R上的焦耳热。
QUOTE (2分)
QUOTE (2分) (2)a.ab棒在外力F的作用下,由静止开始向右运动,对电容器充电,形成电流I,
ab棒所受安培力 EMBED Equation.3 ,方向水平向左
ab棒运动的加速度为 EMBED Equation.3 (2分)
电容器两端的电压 EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3
EMBED Equation.DSMT4 (2分)
联立解得: EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 是个定值,所以ab棒做匀加速直线运动。 (2分)
b.ab棒做匀加速直线运动,某一时刻的速度 EMBED Equation.DSMT4 (1分)
当 EMBED Equation.3 时,电容器可能会被击穿。 (1分)
解得 EMBED Equation.3 (2分)
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A B C D
x
x
x
x
b
b
O
a
a
O
b
a
b
a
O
y
y
O
y
y
r
e
R
S
A
图1
~
图2
图3
E
r
锂
充
U
电
电
池
器
图4
+
-
AA
AO
B
C
AA
AO
F
F₁
F₂
F'
(丙)
(甲)
AA
AO
(乙)
图5
图6
V
d
a
b
c
P
A
(甲)
S
0
(乙)
I/A
0.30