Question

【题目】如图所示，间距L=1m的两根足够长的固定水平平行导轨间存在着匀强磁场，其磁感应强度大小B=1T、方向垂直于纸面向里，导轨上有一金属棒MN与导轨垂直且在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度水平向左匀速运动．R1=8Ω．R2=12Ω．C=6μF．导轨和棒的电阻及一切摩擦均不计．开关S1，S2闭合，电路稳定后，求：

（1）通过R2的电流I的大小和方向；

（2）拉力F的大小；

（3）开关S1切断后通过R2的电荷量Q．

Answer 1

【答案】（1）0.1A（2）0.1N（3）7.2×10-6C

【解析】（1）开关S1、S2闭合后，根据右手定则知棒中的感应电流方向是由M→N，所以通过R2的电流方向是由b→a.MN中产生的感应电动势的大小E=BLv.

流过R2的电流I=.

代入数据解得I=0.1A。.

(2)棒受力平衡，有， .

代入数据解得

(3)开关S1、S2闭合，电路稳定后，电容器所带电荷量Q1=CIR2.

S1切断后，流过R2的电荷量Q等于电容器所带电荷量的减少量，即Q=Q1-0

代入数据解得Q=7.2×10-6C.