Question

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容量為C的電容器。框架上有一質量為m，長為L的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離地面高度為h。強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直。開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，問棒落到地面需要多少時間？

 

Answer 1

【答案】

【解析】

試題分析：設某瞬時棒的加速度為，則由牛頓第二定律得      

是這一瞬時的安培力          

i是這一瞬時的感應電流。取一個極短的時間Δt，有             

ΔQ為在極短時間內流過棒的電量，也就是給電容器充電的電量。對于電容器，有

 因而      

ΔU是這極短時間內電壓的增量，電壓的增量等于感生電動勢的增量，即

    而         于是 

與時間t無關，即棒做運加速運動。由          

得棒落到地面的時間為

考點：考查了導體切割磁感線運動

點評：極短時間內電壓的增量，電壓的增量等于感生電動勢的增量，