電磁感應(yīng)：“棒-導(dǎo)軌”模型2：?jiǎn)伟?含容充電式給速度

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“棒—導(dǎo)軌”模型2：?jiǎn)伟簟莩潆娛浇o速度電磁感應(yīng)如圖所示，有一間距為L(zhǎng)且與水平方向成θ角的光滑平行軌道，軌道上端接有電容器，空間存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根電阻不計(jì)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在軌道底端獲得初速度v0后沿著軌道向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn)。已知電容器的電容為C，重力加速度為g，軌道足夠長(zhǎng)，軌道電阻不計(jì)，求：(1)導(dǎo)體棒上滑過程中加速度的大??；(2)上滑過程中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和導(dǎo)體棒上滑的最大距離。如圖所示，有一間距為L(zhǎng)且與水平方向成θ角的光滑平行軌道，軌道上端接有電容器，空間存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根電阻不計(jì)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在軌道底端獲得初速度v0后沿著軌道向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn)。已知電容器的電容為C，重力加速度為g，軌道足夠長(zhǎng)，軌道電阻不計(jì)，求：(1)導(dǎo)體棒上滑過程中加速度的大?。?2)上滑過程中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和導(dǎo)體棒上滑的最大距離。解析(1)導(dǎo)體棒上滑的過程中，根據(jù)牛頓第二定律得：

如圖所示，有一間距為L(zhǎng)且與水平方向成θ角的光滑平行軌道，軌道上端接有電容器，空間存在垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根電阻不計(jì)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在軌道底端獲得初速度v0后沿著軌道向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn)。已知電容器的電容為C，重力加速度為g，軌道足夠長(zhǎng)，軌道電阻不計(jì)，求：(1)導(dǎo)體棒上滑過程中加速度的大??；(2)上滑過程中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和導(dǎo)體棒上滑的最大距離。(2)由知導(dǎo)體棒上滑過程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

由得上滑過程導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

由得導(dǎo)體棒上滑的最大距離為：

解析“棒—導(dǎo)軌”模型四：?jiǎn)伟簟莩潆娛浇o速度方法總結(jié)1電路特點(diǎn)：導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電容器被充電2電流的特點(diǎn)當(dāng)BLv=UC時(shí)，I=0，F(xiàn)安=0，棒勻速運(yùn)動(dòng)。F安為阻力，導(dǎo)體棒減速，E減小(E=BLv－UC)，電容器充電過程中UC增大，阻礙

3運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：導(dǎo)體棒做加速度a逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終勻速4最終速度注意：電容器極板上所充的電荷量也等于通過導(dǎo)體棒的電荷量。“棒—導(dǎo)軌”模型四：?jiǎn)伟簟莩潆娛浇o速度方法總結(jié)對(duì)