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简答题

请根据提供的图示电路,回答以下问题: (1)金属棒AB下滑达到的最大速度是多少? (2)在金属棒AB达到最大速度时,电容器所带的最大电量是多少? (3)计算电路中的电功率。

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答案:

解析:


(1)当AB做匀速运动时,速度最大。此时,AB所受的合外力为零,即重力G与磁场力Fm相等。根据安培力公式,有$F_{m} = I_{l}Bl$。由闭合电路欧姆定律,有$I = \frac{E}{R + R^{\prime}}$。根据感应电动势公式,有$E = Blv_{m}$。联立以上各式,可以解出AB的最大速度$v_{m}$。
(2)电容器所带的电量q可以由电容公式$Q = CU$得出。由于$U = IR$,联立相关公式,可以求出电容器所带的最大电量q。
(3)当AB匀速运动时,重力的功等于电流的功。因此,可以分别求出重力的功率和电流的功率,然后令二者相等,得出电功率的表达式。

创作类型:
原创

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