Question

如圖所示，兩根很長的光滑平行導軌水平放置，導軌間距為L，其左端接有電容為C的電容器和阻值分別為R和r的定值電阻，導軌上垂直跨放一根金屬棒ab。整個裝置放在豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中。現用與導軌平行、大小為F的水平恒力拉ab使它沿導軌向右運動，不計金屬棒與導軌的電阻，求：
⑴ab運動的最大速度；
⑵ab的速度達到最大時，電容器的帶電量，并在圖中標出兩板帶電的正負；
⑶若ab的速度達到最大之后，突然使它停止，則電容器放電瞬間ab受到的安培力的大小和方向。

Answer 1

⑴當ab的速度達到最大時，ab做勻速運動，F_A=F 由 得⑵當ab的速度達到最大時，電容器兩板電性如圖所示，感應電動勢E=FR/(BL)帶電量Q=CU=CE=CFR/(BL)⑶ab突然停止瞬間，電容器放電電流受到安培力F_A’=BIL=FR/r由于電流方向自b到a，依據左手定則安培力方向向右（與F同向）