问题
问答题
如图所示为某一电路的俯视图，空中存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，在同一水平面上固定着平行金属轨道MN和PQ，两轨道间的距离为l．金属杆ab沿垂直轨道方向放置在两轨道上，金属杆ab在MN和PQ间的电阻为r，且与轨道接触良好．与两轨道连接的电路中有两个阻值相同的电阻R1和R2，且R1=R2=R，电阻R2与一电容器串联，电容器的电容为C，轨道光滑且不计轨道的电阻．若金属杆ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金属轨道向右做匀速直线运动，那么在此过程中：（1）流过电阻R1的电流为多大？
（2）电容器的带电量为多大？
（3）这个水平拉力及其功率分别为多大？
答案
（1））金属杆ab做切割磁感线运动，产生感应电动势为 E=Blv
流过电阻R1的电流为I=
=E R1+r Blv R+r
（2）R1两端的电压为U=IR1=BlvR R+r
所以电容器的带电量为Q=CU=CBlvR R+r
（3）金属棒所受的安培力F安=BIl=
，B2l2v R+r
因金属棒匀速运动，则F=F安=
，P=Fv=B2l2v R+r B2l2v2 R+r
答：
（1）流过电阻R1的电流为
．Blv R+r
（2）电容器的带电量为
．CBlvR R+r
（3）这个水平拉力及其功率分别为
和B2l2v R+r
．B2l2v2 R+r