Question

【題目】如圖所示，間距L=1m的兩根足夠長的固定水平平行導軌間存在著勻強磁場，其磁感應強度大小B=1T、方向垂直于紙面向里，導軌上有一金屬棒MN與導軌垂直且在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度水平向左勻速運動．R1=8Ω．R2=12Ω．C=6μF．導軌和棒的電阻及一切摩擦均不計．開關S1，S2閉合，電路穩定后，求：

（1）通過R2的電流I的大小和方向；

（2）拉力F的大小；

（3）開關S1切斷后通過R2的電荷量Q．

Answer 1

【答案】（1）0.1A（2）0.1N（3）7.2×10-6C

【解析】（1）開關S1、S2閉合后，根據右手定則知棒中的感應電流方向是由M→N，所以通過R2的電流方向是由b→a.MN中產生的感應電動勢的大小E=BLv.

流過R2的電流I=.

代入數據解得I=0.1A。.

(2)棒受力平衡，有， .

代入數據解得

(3)開關S1、S2閉合，電路穩定后，電容器所帶電荷量Q1=CIR2.

S1切斷后，流過R2的電荷量Q等于電容器所帶電荷量的減少量，即Q=Q1-0

代入數據解得Q=7.2×10-6C.