Question

如图16－33所示，质量为m，长度为l的均匀金属棒MN，通过两根细金属丝悬挂在绝缘架PQ上，PQ又和充电电压U

如图16－33所示，质量为m，长度为l的均匀金属棒MN，通过两根细金属丝悬挂在绝缘架PQ上，PQ又和充电电压U、电容量为C的电容及开关S相接，整个装置处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中，先接通S，当电容器在极短的时间内放电结束时，立即断开S，则金属棒MN能摆起的最大高度为多大？

Answer 1

解析：分析金属棒MN的物理过程有：（1）在金属丝竖直时，电容器放电的瞬间，受到安培力冲量作用而获得水平动量扮陆；（2）在竖直中贺平厅培顷面内以ab为轴线向上摆动，此过程中金属棒机械能守恒.由动量定量，B L·t=mv,得BqL=mv,而q=CU，所以v=（BCUL）/m,摆动过程1/2mv²=mgh,
最大高度h=V²/2g=（BCUL）²/2gm²