电磁场导体运动结合电容器的问题

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/15 22:56:32

电磁场导体运动结合电容器的问题
自己这块好多都不懂请教一下.
（1）．如图所示,在水平桌面上放置的足够长的平行金属导轨间串联了一个电容为C、充电后电荷量为的电容器,两导轨间的距离为L；现将一质量为m的裸导体棒ab放在导轨上,方向与导轨垂直,整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B；当闭合开关S后,导体棒ab将向右运动.若导体棒与导轨接触良好,忽略一切摩擦,则关于磁场方向以及闭合开关S后发生的现象,下列说法正确的是
A．磁场方向竖直向上
B．电容器的电荷量将逐渐减少,直到不带电
C．导体棒ab先做匀加速运动,然后做匀减速运动,直到静止不动
D．导体棒ab先做变加速运动,然后做匀速运动.
求分析此题电容器的充放电过程·原因·及导体运动速度及加速度变化!（尽量清楚的分析,能列出有关推到式最好）
2.两根竖直放置在绝缘地面上的金属框架上端接有一电容量为C的电容器,框架上有一质量为m,长为L的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好且无摩擦,棒离地面的高度为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直,开始时电容器不带电,将棒由静止释放.
大概题就是这样,我想求问在导体运动过程中它的运动变化及原因,还有有关其加速度表达式的列出和稳定后电容器电动势、电流表达式.（可能条件不足,大神们别介意,表达的大概就这意思.）
3.求问在高考大题中这种电磁导轨与电容器结合的问题应该通过哪个守恒表达式来计算其有关问题,或者说其高考可能在这方面命题趋向是什么,自己在这方面着实薄弱.

一：这道题目你没给图做不了,因为电容器充电的时候正负极不知道我估计在图上,所以不知道电容器充满电放电的时候的正负端,我假设,假设电流由上到下,那么根据左右手定则,因为已知了电流方向,导体棒运动方向（即力的方向）,就能推出磁场方向!A可解释；根据能量守恒,电容器所储存的电能会变成导体棒的动能和整个系统内电阻产生的热能B可解释；由于没有摩擦,导体棒最初会收到磁场力做加速运动,切记只要有力不为0一定是加速运动,F=BIL B,L不变但是I变化所以加速度是变化的.最后当电容器的电量都放光了,那么导体棒会保持一定的速度即匀速,因为能量守恒没有其他系统给他能量,又没有摩擦损耗,所以根据动能定理E=0.5Xmv平方,他的动能不变,速度也不变.C D可解!
二：第二题很简单还是能量守恒,你记住无论什么时候能量肯定守恒,那么我们分析一下系统都有什么能量,导体棒的重力势能G=mg；电容器的电能0（不带电）；你还要记住高中阶段磁场不具有能量,那么最后状态是什么?导体棒落地重力势能为0,但是具有异一定速度就有动能,如果导轨无限长,那么由于导体棒切割磁感线会产生磁场力：F=BIL,导体棒此时收到两个力,向上F,向下G,最开始G大于F,导体棒做向下加速运动,当G=F,导体棒会匀速,但是当I变大的时候最后减速,也就是说重力势能最终转化成电容器储存的能量和L的动能了,
三：守恒没有关系式,是通过几个能量的变换但是总和肯定不变这一个规律得出的!

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