题文
两根光滑的长直金属导轨M N、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、M′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.a b在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q.求
(1)a b运动速度v的大小;
(2)电容器所带的电荷量q.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设a b上产生的感应电动势为E,回路中的电流为I,a b运动距离s所用时间为t,则有:
E=Blv ①
I=E4R ②
t=sv ③
Q=I2(4R)t ④
由上述方程得:v=4QRB2l2s
故a b运动速度v的大小为:v=4QRB2l2s
(2)设电容器两极板间的电势差为U,则有:U=IR ⑤
电容器所带电荷量:q=CU ⑥
解得:q=CQRBls
故电容器所带的电荷量为:q=CQRBls.
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解析
E4R
考点
据考高分专家说,试题“两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行.....”主要考查你对 [匀速直线运动 ]考点的理解。
匀速直线运动
定义:
在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动。
特点:
加速度a=0,速度v=恒量。
位移公式:
S=vt。
知识点拨:
- 匀变速直线运动是在相等时间内速度变化相等的直线运动。注意在此定义中所涉及的“相等时间内”应理解为任意相等的时间内,而非一些特定相等的时间内。
- 做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等,即路程与时间成正比;速度大小不随路程和时间变化;位移与路程的大小相等。

- 匀速直线运动是理想状态与实际的结合。匀速直线运动不常见,因为物体做匀速直线运动的条件是不受外力或者所受的外力和为零,但是我们可以把一些运动近似地看成是匀速直线运动。如:滑冰运动员停止用力后的一段滑行、站在商场自动扶梯上的顾客的运动等等。我们可用公式v=s/t求得他们的运动速度。式中,s为位移,v为速度且为恒矢量,t为发生位移s所用的时间。由公式可以看出,位移是时间的正比例函数:位移与时间成正比。
- 当物体处于匀速直线运动时,物体受力平衡。
- 做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的,因此,如果知道了某一时刻(或某一距离)的运动速度,就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度。
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