兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M′處接有如圖12-16所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動距離為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:

圖12-16

(1)ab運(yùn)動速度v的大��；

(2)電容器所帶的電荷量q.

(1)　(2)


解析:

本題是電磁感應(yīng)中的電路問題,ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為電源.電動勢可由E=Blv計(jì)算.其中v為所求,再結(jié)合閉合(或部分)電路歐姆定律、焦耳定律、電容器及運(yùn)動學(xué)知識列方程可解得.

(1)設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，回路中的電流為I,ab運(yùn)動距離s所用時(shí)間為t,三個電阻R與電源串聯(lián),總電阻為4R,則

E=Blv

由閉合電路歐姆定律有

由焦耳定律有Q=I2(4R)t

由上述方程得

(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U,則有U=IR

電容器所帶電荷量q=CU

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)水平平行放置的兩根足夠長的直光滑金屬導(dǎo)軌上放有一根導(dǎo)體棒導(dǎo)ab，ab與導(dǎo)軌垂直，其電阻為0.02Ω，質(zhì)量為0.1kg，它在導(dǎo)軌間的長度為1m，導(dǎo)軌處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為0.2T，電路中電阻R的阻值為0.08Ω，其它電阻不計(jì)，求：
（1）斷開電鍵K，ab在大小為0.1N、水平向右的恒力F作用下，由靜止開始沿軌道滑動過程中ab產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式．
（2）當(dāng)ab以10m/s的速度滑動時(shí)閉合電鍵，并同時(shí)撤掉力F，那么由此時(shí)開始以后的時(shí)間里電阻R所消耗的電能．
（3）在上述（2）的情況下，導(dǎo)體棒ab能滑行的最大距離．

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科目：高中物理 來源：2009年上海市寶山區(qū)高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

水平平行放置的兩根足夠長的直光滑金屬導(dǎo)軌上放有一根導(dǎo)體棒導(dǎo)ab，ab與導(dǎo)軌垂直，其電阻為0.02Ω，質(zhì)量為0.1kg，它在導(dǎo)軌間的長度為1m，導(dǎo)軌處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為0.2T，電路中電阻R的阻值為0.08Ω，其它電阻不計(jì)，求：
（1）斷開電鍵K，ab在大小為0.1N、水平向右的恒力F作用下，由靜止開始沿軌道滑動過程中ab產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式．
（2）當(dāng)ab以10m/s的速度滑動時(shí)閉合電鍵，并同時(shí)撤掉力F，那么由此時(shí)開始以后的時(shí)間里電阻R所消耗的電能．
（3）在上述（2）的情況下，導(dǎo)體棒ab能滑行的最大距離．

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