類比是研究問題的常用方法。如圖甲所示，MN、PQ是豎直放置的足夠長、光滑的平行長直導(dǎo)軌，其間距為L。ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒。定值電阻的阻值為R?？臻g存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。已知電容器（起初不帶電）的電容為C。重力加速度為g。導(dǎo)體棒下落過程中始終保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好。不計導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒電阻及空氣阻力。
（1）情境1：從零時刻開始，開關(guān)S接通1，同時釋放導(dǎo)體棒ab,其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程mg-kv=m
Δ
v
Δ
t
（①式）描述。求導(dǎo)體棒下落的最大速率v_m及①式中的k。
（2）情境2：從零時刻開始，開關(guān)S接通2，若導(dǎo)體棒保持大小為v₀的速度下落，則電容器充電的電荷量q隨時間t的變化規(guī)律，與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式，寫出電容器充電電荷量q隨時間t變化的方程；并在圖乙中定性畫出q-t圖線。
（3）分析情境1和情境2中電路的有關(guān)情況，完成表格中的填空。

情境1 情境2

通過導(dǎo)體棒電流
最大值I_m的計算式
I_m=
mg
BL
mg
BL

I_m=
BL
v
0
R
BL
v
0
R

導(dǎo)體棒克服安培力做功W與回路產(chǎn)生焦耳熱Q的比較
W
=
=
Q
（選填“＞”、“＜”或“=”）
W
＞
＞
Q
（選填“＞”、“＜”或“=”）

【答案】

；

；=；＞

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：150引用：1難度：0.5

相似題

2．如圖所示，兩足夠長平行光滑固定導(dǎo)軌，傾角為θ，導(dǎo)體棒ab、cd用絕緣細(xì)線栓連，處于水平狀態(tài)，在平行于斜面向上的恒力F作用下靜止于軌道，一范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場垂直于軌道斜面（未畫出）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，軌道寬度為l,導(dǎo)體棒ab、cd接入電路的電阻分別為R和2R。剪斷細(xì)線，經(jīng)t時間ab達(dá)到最大速度。已知導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為2m,導(dǎo)體棒cd質(zhì)量為m。下列說法正確的是（　?。?/h2>

A．在任意時刻，ab與cd速度大小之比為1：1

B．a(chǎn)b的最大速度為

sinθ

C．在0到t時間內(nèi)，流過ab的電荷量為

（

）

sinθ

D．在0到t時間內(nèi)，ab上滑的距離為

tsinθ

發(fā)布：2024/11/3 1:0:1組卷：372引用：2難度：0.6

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	情境1	情境2
通過導(dǎo)體棒電流最大值I_m的計算式	I_m= mg BL mg BL	I_m= BL v 0 R BL v 0 R
導(dǎo)體棒克服安培力做功W與回路產(chǎn)生焦耳熱Q的比較	W = = Q （選填“＞”、“＜”或“=”）	W ＞＞ Q （選填“＞”、“＜”或“=”）