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如图所示,水平桌面上放置一U形金属导轨,两导轨平行,间距为,导轨距水平地面高h。导轨左端连接有一个电源、一个单刀双掷开关、一个电容器。电源电动势为E,内电阻为r,电容器电容为C。一根质量为m不计电阻的...
题目内容:
如图所示,水平桌面上放置一U形金属导轨,两导轨平行,间距为,导轨距水平地面高h。导轨左端连接有一个电源、一个单刀双掷开关、一个电容器。电源电动势为E,内电阻为r,电容器电容为C。一根质量为m不计电阻的裸导线放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在平面有一个方向向下的匀强磁场,磁感应强度为B。先将单刀双掷开关拨到a;待电路稳定后将单刀双掷开关拨到b。开关拨到b后,导线在安培力作用下向右运动离开导轨,然后做平抛运动直至落到水平地面上。
(1)在开关拨到a到电路稳定的过程中,画出电容器电压u随电量q变化的图象。
(2)结合(1)中所画图象,求稳定时电容器储存的能量。
(3)导线落到水平地面,此时电容器两端的电压为,求落地位置与导轨右端的水平距离x及开关拨到b后电阻R上产生的热。
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