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高中物理
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综合题
1.
(2023·浙江模拟)
如图所示,相距
的水平无限长金属导轨AB和
上接有电容分别为
,
的两个电容器,
、
、
是开关。开始时,
、
处在接通状态,
处在断开状态。MN和PQ是两根完全相同的导体棒,长度为L,质量
, 电阻
。两棒相距L,E和
是两个绝缘点,在
中存在磁感应强度大小为
的磁场(
),磁场方向垂直于导轨所在的平面,
处在磁感应强度大小
的匀强磁场中,
右侧交替分布着垂直于平面,方向相反的匀强磁场,每块磁场区域宽L,磁感应强度大小
,
。求:
(1) 在
磁场变化的过程中,电容器
上极板带何种电荷,并说明理由;
(2) 经一定时间后,断开
, 同时磁场停止变化,达到平衡时两个电容器的电荷量分别为多少;
(3) 在(2)的条件下,此后断开
, 同时接通
, 导体棒PQ在到达
前,MN、PQ均已达到稳定,两棒稳定时速度v的大小;
(4) 在(3)的条件下,PQ棒停下时到
的距离x。
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