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    精英家教网如图所示，两根很长的光滑平行导轨水平放置，导轨间距为L，其左端接有电容为C的电容器和阻值分别为R和r的定植电阻，导轨上垂直跨放着一金属棒ab，整个装置放在竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中，现在用与导轨平行，大小为F的水平恒力拉 ab，使它向右运动，不计金属棒和导轨的电阻，求：
    （1）金属绑ab运动的最大速度
    （2）金属绑ab运动的最大速度时，电容器的带电量，并在答题纸上标明两板带电的正负
    （3）金属绑ab运动的最大速度之后，突然使它停止，则电容器放电瞬间，ab受到的安培力大小和方向．
    分析：（1）ab棒在水平恒力F的作用下，先向右做加速度减小的变加速运动，后向右做匀速运动，速度达到最大．根据平衡条件和安培力与速度的关系式，即可求得最大速度．
    （2）当ab达到最大速度时，电容器的电压不变，等于R两端的电压，根据欧姆定律求出其电压，即可由Q=CU求出电量．根据右手定则判断出ab棒中感应电流的方向，即可分析电容器极板的电性．
    （3）ab突然停止瞬间，电容器开始放电，形成放电电流，此时电容器相当于电源，由闭合电路欧姆定律求出放电电流，由F=BIL求安培力的大小，由左手定则判断安培力的方向．
    解答：精英家教网解：（1）当ab棒达到最大速度的时候，做匀速直线运动，则有：
      感应电动势为：E=BLv
      感应电流为：I=
    E
    R

      棒ab所受的安培力大小为：FA=BIL
    此时棒所受的合力为零，则：F=FA，
     联立解得：v=
    FR
    B2L2

    （2）当ab达到最大速度的时候，根据右手定则判断可知，ab棒中产生的感应电流方向为：a→b，b端相当于电源的正极，a相当于负极，则电容器两板带电的正负如图所示．
    由上题有，感应电动势为：E=BLv=BL?
    FR
    B2L2
    =
    FR
    BL

    所以电容器的带电量为：Q=CU=
    CFR
    BL

    （3）ab突然停止瞬间，电容器放电电流为：I=
    U
    r
    =
    E
    r
    =
    FR
    BLr

    受到安培力为：F′A=BIL=
    FR
    r

    由于电流方向自b到a，根据左手定则得知：安培力方向向右（与F同向）．
    答：（1）金属棒ab运动的最大速度为
    FR
    B2L2
    ．
    （2）金属棒ab运动的最大速度时，电容器的带电量为
    CFR
    BL
    ，并在答题纸上标明两板带电的正负
    （3）金属棒ab运动的最大速度之后，突然使它停止，则电容器放电瞬间，ab受到的安培力大小为
    FR
    r
    ，方向向右（与F同向）．
    点评：本题是电磁感应与电路的综合问题，掌握电磁感应与电路的基本规律，比如法拉第定律、欧姆定律、安培力公式、电容器的电量公式Q=CU等等基础知识是关键，难度不大．
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    （1）棒ab运动的最大速度；
    （2）若棒达到最大速度以后突然停止，则电容器瞬间棒所受安培力的大小和方向．

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    （1）棒运动的最大速度。

    （2）若棒达到最大速度以后突然停止，则电容放电瞬间棒受到的安培力大小和方向。

     

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