综合题20.0分
物理
如图所示，两竖直放置的平行导轨间距为l，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨的上端连接一电容值为C的电容。导轨上放有一长度为l，质量为m的导体棒，导体棒沿导轨由静止开始下滑，且在下滑过程中始终保持与导轨垂直并良好接触（电路中一切电阻均不计）。
27.若t时刻速度为v，经历极短的时间Δt后，导体棒速度增加了Δv，则t时刻通过导体棒的电流I为多大？
28.求导体棒下滑的加速度。
29.随导体棒的加速下滑，电容器储存的电荷量越大，电容器内匀强电场的场强越大，电容器储存的电场能越大，若某时刻电容器储存的电荷量的大小为Q，则此时储存在电容器中的电场的能量有多大？
第1小题正确答案及相关解析
正确答案
解析
Δt时间内电容器两端电压的变化量ΔU=BlΔv ①
Δt时间内电容器储存电荷量的变化量ΔQ=CΔU ②
联立①②③得t时刻通过导体棒的电流
考查方向
本题主要考查了地磁感应与电路、力、能量的综合应用。
解题思路
由电流的定义式和电容的定义式求解
易错点
电磁感应中的能量问题。
第2小题正确答案及相关解析
正确答案
解析
t时刻导体棒受安培力F=BIl ⑤
对导体棒列牛顿第二定律 mg-F=ma ⑥
根据加速度的定义式
联立④⑤⑥⑦得
考查方向
本题主要考查了地磁感应与电路、力、能量的综合应用。
解题思路
对导体棒受力分析，由牛顿第二定理求解。
易错点
电磁感应中的能量问题。
第3小题正确答案及相关解析
正确答案
解析
电容器储存电荷量为Q时，电容器两端电压
此时导体棒的电动势E=Blv ⑩
因为导体棒做的是匀变速直线运动，因此
对整个过程列能量守恒 
联立⑧⑨⑩1112得，此时电容器储存的电场能
考查方向
本题主要考查了地磁感应与电路、力、能量的综合应用。
解题思路
对导体棒受力分析，由牛顿第二定理求解
易错点
电磁感应中的能量问题。
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