如圖1-4-8所示,兩根平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面,兩導(dǎo)軌間距為L,左端連一電阻R,右端連一電容器C,其余電阻不計(jì).長為2L的導(dǎo)體棒ab從圖中實(shí)線位置開始,以a為圓心沿順時(shí)針方向的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)90°的過程中,通過電阻R的電荷量為多少?

1-4-8

解析:以a為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程可分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段是導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸的過程;第二個(gè)階段是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)60°以后b端離開導(dǎo)軌以后.

第一個(gè)階段導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,因?yàn)榍懈畲鸥芯的有效長度發(fā)生變化,所以電動(dòng)勢是改變的,該過程中通過電阻R的電荷量可用平均電動(dòng)勢來求出.該過程中相當(dāng)于電源的導(dǎo)體棒還給電容器C充電,充電的最大電壓為導(dǎo)體棒的有效長度最長時(shí).

平均電動(dòng)勢E1=,ΔΦ=BΔS=BL2,這一過程通過R的電荷量q1=Δt=.

第二個(gè)階段,電容器要對電阻放電,電容器所充的最大電荷量完全通過電阻放完.電容器充電的最大電壓為導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)60°時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢,根據(jù)旋轉(zhuǎn)切割的知識有E2=B(2L2ω,此時(shí)電容器的充電電荷量為q2=CE2=2BL2Cω.

整個(gè)過程通過電阻的總的電荷量為Q=q1+q2=+2BL2Cω.

答案:Q=+2BL2Cω

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如圖1-4-8所示,甲乙兩位同學(xué)做“拔河”游戲,兩人分別用伸平的手掌托起長凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向兩側(cè)拖拉.若凳子下表面各處的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四塊磚,則下列判斷正確的是(    )

                          圖1-4-8

A.凳子向甲方移動(dòng)                                     B.凳子向乙方移動(dòng)

C.凳子在原處不會被移動(dòng)                            D.凳子向體重大的一方移動(dòng)

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1-4-8

A.P、R上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷                B.P、R上均沒有感應(yīng)電荷

C.P上有,而R上沒有感應(yīng)電荷          D.P上沒有,而R上有感應(yīng)電荷

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如圖1-4-8所示,臨界角C為45°的液面上有一點(diǎn)光源S發(fā)出一束光垂直入射到水平放置于液體中且距液面為d的平面鏡M上.當(dāng)平面鏡M繞垂直過中心O的軸以角速度ω做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),觀察者發(fā)現(xiàn)水面上有一光斑掠過.則觀察者觀察到的光斑在水面上掠過的最大速度為多少?

圖1-4-8

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如圖1-4-8所示,輕直桿OC的中點(diǎn)懸掛一個(gè)彈簧振子,其固有頻率為2 Hz,桿的O端有固定光滑軸,C端下邊由凸輪支持,凸輪繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,在n從0逐漸增大到5 r/s的過程中,振子M的振幅變化情況將是____________,當(dāng)n=____________r/s時(shí)振幅最大.若轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在5 r/s,M的振動(dòng)周期是____________.

圖1-4-8

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