作者ch110125 (我好喜欢熊)
看板Physics
标题Re: [题目]电容放电
时间Fri Jun 4 17:26:10 2010
※ 引述《binladn (唤醒心中的巨人 )》之铭言:
: [领域]高中物理 (题目相关领域)
: [来源]考古题 (课本习题、考古题、参考书...)
: [题目]在一水平面上有一质量m的电阻棒,垂直横跨在一对平行且光滑的金属轨道上(两接
: 触端点距离L、电阻为R),外加一均匀磁场B(进入纸面),开始时电阻棒静止,电路
: 上开关S在此前已接通a点,电容获电压V的理想电池完全充电。此时将S改接至b点
: ,结果电阻棒开始运动(设磁场够大、轨道够长且无电阻),请问电阻棒可达的最大
: 速率为何? 答案:(BLCV)/[m+(BLC)^2]
: S 金属轨道
: ____a b__________________________
: | | |
: | | |
: ___ __ |长度L、质量m的电阻棒
: V _ __ C |
: | | |
: |_____|___________|________________
: 金属轨道
: [瓶颈]
: 这个题目我想是电容对电阻R放电 所以产生向右磁力
: 当金属棒向右移动时会有感应电流产生,造成向左磁力
: 当两个磁力一样大(a=0)时即有最大速率
: 但是怎麽列式就是算不出答案@@
dq
另电容上的电量为q,而电路上电流I= - ------
dt
因为电容放电所以电量变小故差一个负号
另假设金属棒右移速度为v,由法拉第定律得知ε=lvB
dv
且由电磁力得到F=ilB=m ------
dt
由能量守衡得知
1
------q – lvB-Ri=0 同时为分
C
1 dq dv d^2*q
--------*---------- - lB-------- + R------------- =0
C dt dt d^2*t
再把电磁力跟电流关系带入上式
d^2 q 1 l^2*B^2 dq
R-------------+( --------+ ------------ )* ------- =0
d^2 t C m dt
V0 mRc
解出 i = ------- e^(- -------------)t
R c*l^2*B^2+m
带回磁力式
dv l*B*V0 mRc
-------= ----------- e^(- ----------------------)t
dt mR c*l^2*B^2+m
将上式积分
C*l*B*V0 mRc
v =------------------*{1-e(- -------------)t}
c*l^2*B^2+m c*l^2*B^2+m
由上式可知
要速度最大时~时间趋近於无穷大
C*l*B*V0
且速度值为v =------------------------
c*l^2*B^2+m
请各位高手指正= =
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 125.233.72.158
1F:推 binladn:多谢^^ 06/04 18:12
2F:推 binladn:对了 C大你那个指数部分好像写反了 06/04 19:12
3F:→ ch110125:好像是~多谢指正~用BBS编辑很难边~拍谢 06/04 21:29