如圖所示，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（方向向里），間距為L(zhǎng)．左端電阻為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器，現(xiàn)有一長(zhǎng)2L的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，ab以a為軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)R的電量為多少?  


解析:

(1)設(shè)ab棒以a為中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到b端剛脫離導(dǎo)軌的過(guò)程中，通過(guò)R的電量為Q1，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律得：

                

得出通過(guò)R的電量：   

由電容定義C＝Q/U得：在這一過(guò)程中電容器充電的總電量Q＝CUm，Um為ab棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。

即：Um＝B×2L×( )＝2BL2ω  

  解得Q2＝2BL2ωC   

 

  (2)當(dāng)ab棒脫離導(dǎo)軌后C對(duì)R放電，通過(guò)R的電量為Q2。所以整個(gè)過(guò)程中通過(guò)R的總電量為：

           

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在水平桌面上固定著兩根相距2Ocm、相互平行的無(wú)電阻導(dǎo)軌P和Q，軌道上橫置兩根質(zhì)量均為40g、電阻均為O.01Ω的金屬棒a和b，兩棒也相距20cm，它們與軌道間的最大靜摩擦力均為各自重量的一半，若從t=0時(shí)起在軌道范圍內(nèi)出現(xiàn)了豎直方向的按圖所示規(guī)律變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．求在金屬棒a和b開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前，這個(gè)裝置釋放的熱量為多少？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2008?東城區(qū)模擬）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，置有水平的平行金屬導(dǎo)軌，橫跨在兩導(dǎo)軌間的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好．已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，閉合回路acdba中的總電阻為R．在金屬棒ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，求：
（1）通過(guò)金屬棒ab中的電流方向；
（2）金屬棒ab所受安培力的大��；
（3）閉合回路中消耗的電功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，相距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd放置在水平桌面上，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的兩端a、c相連．滑桿MN質(zhì)量為m，電阻為r，垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻．整個(gè)裝置置與豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕緝，輕繩繞過(guò)固定在桌邊的光滑滑輪后，與另一質(zhì)量也為m的物塊相連，輕繩處于拉直狀態(tài)．現(xiàn)將物塊由靜止釋放；當(dāng)物塊達(dá)到最大速度時(shí)，下落高度為h，用g表示重力加速度，則在物塊由靜止開(kāi)始下落至速度最大的過(guò)程中（　�。�
A、通過(guò)電阻R的電荷量是
BhL
R+r
B、滑桿MN產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
mg(R+r)
BL
C、繩子的拉力大小始終不變
D、物塊減少的重力勢(shì)能等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，電阻r=0.3Ω，質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直靜置在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上．棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有R=0.5Ω的電阻，有一理想電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)給金屬棒加一水平向右的恒定外力F，觀察到電壓表的示數(shù)逐漸變大，最后穩(wěn)定在1.0V，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度為2m/s．g=10m/s2．求
（1）拉動(dòng)金屬棒的外力F多大？
（2）當(dāng)電壓表讀數(shù)穩(wěn)定后某一時(shí)刻，撤去外力F，求此后電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年福建省晉江市季延中學(xué)高二上學(xué)期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

（8分) 如圖所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌相距L= 0.2m，上面靜置一質(zhì)量m= 0.04kg的均勻金屬棒ab，且與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌和棒ab電阻忽略不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì)E= 6V、內(nèi)阻r= 0.5Ω�；瑒�(dòng)變阻器調(diào)到R= 2.5Ω時(shí)，要使棒ab對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好為零，需在棒ab所在位置施加一個(gè)與棒ab垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，問(wèn)：(取重力加速度g=10m/s2)

（1）流過(guò)棒ab的電流多大？
（2）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如何？
（3）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

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