Question

16．如圖所示為一電阻、摩擦均可以忽略的水平放置的足夠長導體線框，線框的兩平行導線的間距為L，線框通過開關與一帶電為±Q的電容器C（電容器兩端的電勢差為U=$\frac{Q}{C}$）以及電阻R₀串聯．在導體框上有一可以自由移動的質量為m、電阻為R的導體棒．設整個系統處于均勻的B中，磁場與線框平面垂直，如圖所示．若把開關K置于連通位置，電容器將通過回路放電，導體棒將在磁場中開始運動．若忽略各接觸點的電阻，則導體棒運動的最大加速度為$\frac{QBL}{mCR}$，最終速度值為0．

Answer 1

分析 開關閉合瞬間，通過導體棒的電流最大，安培力最大，則加速度最大，根據牛頓第二定律求解加速度大小；導體棒運動過程中產生感應電動勢，最終導體棒會靜止下來．

解答 解：開關K置于連通位置瞬間，通過導體棒的電流最大，安培力最大，則加速度最大，
通過導體棒的電流強度大小為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{Q}{CR}$，
根據牛頓第二定律可得BIL=ma，
解得a=$\frac{QBL}{mCR}$；
以后導體棒運動過程中切割磁感應線產生感應電動勢阻礙導體棒的運動，最終導體棒會靜止下來．
故答案為：$\frac{QBL}{mCR}$，0．

點評 對于電磁感應現象中涉及電路問題的分析方法是：確定哪部分相對于電源，根據電路連接情況畫出電路圖，結合法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計算公式列方程求解．