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如图所示,平行光滑导轨放在匀强磁场B中,B=0.4T,金属棒ab始终以恒定的速度v沿导轨向左匀速运动,导轨宽L=1m,电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计,一电容器的极板水平放置,板间距离为d=
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问题描述:

如图所示,平行光滑导轨放在匀强磁场B中,B=0.4T,金属棒ab始终以恒定的速度v沿导轨向左匀速运动,导轨宽L=1m,电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω,导轨电阻不计,一电容器的极板水平放置,板间距离为d=10mm,内部有一个质量m=10-14kg,电量q=10-15C的微粒,在电键K断开时处于静止状态;当K闭合时,微粒以a=7m/s2的加速度匀加速下落,g=10m/s2,求:

(1)金属棒ab的电动势和内电阻.

(2)金属棒ab运动速度的大小.

(3)K闭合后外力做功的功率.

陈怀琛回答:
  (1)K断开时,带电微粒在电容器两极间静止时,受到向上的电场力和向下的重力作用而平衡,则有  mg=qU1d由此式可解出电容器两极板间的电压为:U1=mgdq=10-14×10×0.0110-15V=1V由于K断开,R1、R2的电压和等于电...
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