Question

如圖中，XOZ是光滑水平面；空間有沿+Z方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感強(qiáng)度為B。現(xiàn)有兩塊平行金屬板，彼此間距為d，構(gòu)成一個(gè)電容為C的平行板電容器；在兩板之間焊一根垂直兩板的金屬桿PP'，已知兩板和桿PP'的總質(zhì)量為m，若對(duì)此桿PP'作用一個(gè)沿+X方向的恒力F，試推求此裝置勻加速平移的加速度a的表達(dá)式。（用B、c、d、m、F等表示）

Answer 1

  

設(shè)此裝置勻加速平移的加速度為a，
則時(shí)間t后，速度v=at
PP'切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)h=BLV=Bdat
即電容器兩板電壓u=h=BLat
∴電容器所帶電量Q=CU=CBdat
PP'間此時(shí)有穩(wěn)定的充電電流

方向向下，故受到向左的安培力

以整個(gè)裝置為研究對(duì)象，則F-F'=ma