如圖16-2-10所示，兩條平行且足夠長的金屬導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中，B的方向垂直導軌平面.兩導軌間距為l，左端接一電阻R，右端接一電容器C，其余電阻不計.長為2l的導體棒ab如圖所示放置.從ab與導軌垂直開始，以a為圓心沿順時針方向以角速度ω勻速旋轉90°的過程中，通過電阻R的電荷量是多少？

圖16-2-10

2Bl2ωC+


解析:

以a為圓心ab沿順時針旋轉至60°時，導體有效切割邊最長為2l,故此時感應電動勢也最大，且為E=B·2l·ω=B(2l)2ω

    此時電容器被充電Q1=CE=2Bl2ωC

    在從60°旋轉到90°的過程中，電容器放電，

    在這一過程中通過R的電荷量Q2=

    帶電荷量Q1將全部通過電阻R，故整個過程中通過R的總電荷量為Q=Q1+Q2=2Bl2ωC+ .

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-4-10所示，長l為0.8 m的細繩，一端固定于O點，另一端系一個質量m1為0.2 kg的球.將球提起使細繩處于水平位置時無初速釋放.當球擺至最低點時，恰與放在光滑水平桌面邊緣的質量m2為0.2 kg的鐵塊發(fā)生彈性正碰，碰后小球靜止.若光滑桌面距地面高度h為1.25 m，鐵塊落地點距桌邊的水平距離多大？(g取10 m/s2)

圖16-4-10

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如圖16-2-10所示，兩條平行且足夠長的金屬導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中，B的方向垂直導軌平面.兩導軌間距為l，左端接一電阻R，右端接一電容器C，其余電阻不計.長為2l的導體棒ab如圖所示放置.從ab與導軌垂直開始，以a為圓心沿順時針方向以角速度ω勻速旋轉90°的過程中，通過電阻R的電荷量是多少？

圖16-2-10

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如圖16-2-18所示，在勻強磁場中，有一接有電容器的導線回路，已知C=30 μF，L 1=5 cm，L 2=8 cm，磁場以5×10 -2T/S的速率均勻增強，則電容器C所帶的電荷量為________C?

圖16-2-18

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如圖16-7-10所示,兩條無限長的光滑的平行金屬導電軌道MM′、NN′的電阻為零,相距l(xiāng)=0.4 m,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5 T.ab、cd兩金屬棒長度與導軌寬度相同,電阻均為R=0.5 Ω,垂直地跨放在導軌上,ab的質量為m1=0.4 kg,cd質量為m2=0.1 kg.開始將cd棒鎖定在導軌上,給ab棒向左的一個瞬間沖量,使其以初速度v0=10 m/s開始滑行,當速度降為v1=5 m/s時,將對cd棒的鎖定解除.

圖16-7-10

(1)在解除對cd棒的鎖定前,電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?

(2)在cd棒剛開始運動時,cd棒的加速度是多大?

(3)cd棒能獲得的最大速度是多大?

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