解析：据题意，导体杆MN加速切割磁感线，产生的感应电动势且不断增大，电容器两极板间电压随着增大，储存的电能增加，同时由于电容器处于连续充电状态中，电路中有持续的充电电流，故导体杆受到向左的安培力。因电容器在时间t内吸收的电能可以用克服安培力做的功来量度，所以弄清楚充电电流及安培力的变化规律，就成为解答本题的关键。
设某时刻导体杆切割磁感线的速度为v，产生的感应电动势为E，电容器所带的电荷量为q，两极板间的电压为u，则有：u=E=BLv,q=Cu=CBLv。设经过一个很短的时间间隔Δt，速度的变化量为Δv，则电容器带电量的变化量为：Δq=CBLΔv。
在时间Δt内充电电流的平均值可表示为：
i=
=CBLa
式中a表示Δt内导体杆运动的平均加速度。若把Δt取得足够小，那么i和a就分别趋近于该时刻的充电电流的瞬时值及加速度的瞬时值。于是，杆MN所受安培力的瞬时值可表示为：F安=BiL=CB
上式表明：安培力的瞬时值与加速度成正比。
将安培力瞬时值表达式代入牛顿第二定律，F-CB
。
由上式不难看出：加速度a是恒定的，杆MN做匀加速直线运动，进而推知：充电电流是恒定电流，安培力是恒力。
因时间t内，杆MN的位移为：
s=
at2=
故杆MN克服安培力做的功可表示为：
W=F安·s=
,电容器在时间t内吸收的电能E=W，可用上式表示。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，位于同一水平面内的，两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连，具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时（规定垂直纸面向里的磁场方向为正），用一平行于导轨的力F向左或向右拉杆ab，使它保持静止．若规定由a→b方向通过杆的感应电流为正，向右的拉力为正，则能反映通过杆的感应电流I和拉力F随时间t变化的图线是（ ）查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直．现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动．杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计．则（ ）查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
（1）金属杆运动过程中所受的安培力F的大小；
（2）金属杆从开始运动起经过时间t，电容器所储存的电能.
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
A.F的功率 B.安培力的功率的绝对值
C.F与安培力的合力的功率 D.iE
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源：2010-2011学年山东省高三上学期期末复习（二）（理综）物理部分 题型：选择题
如图所示，位于同一水平面内的，两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连，具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时（规定垂直轨道平面向下为磁场方向为正），用一平行于导轨的力F向左或向右拉杆ab，使它保持静止。若规定由a→b方向通过杆的感应电流为正，向右的拉力为正，则能反映通过杆的感应电流I和拉力F随时间t变化的图线是（ ）
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com