如圖12.2-5，電阻不計的兩條平行導軌間距為L,兩端各接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器.導軌平面豎直放置在與之垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中金屬桿ab長2L,a端與導軌絞接，其電阻不計.ab桿自豎直位置由靜止開始繞a順時針沿光滑的導軌平面倒下,當桿轉過600角時角速度為ω,求整個倒下過程中通過R的電量.

 
當ab向右倒下且b端離開導軌前閉合電路中磁通量發(fā)生變化，R中有感應電流通過，接入回路中的旋轉導體棒作為電源一方面對R供電，使電量q1流過R，另一方面又對C充電，充電電量逐漸增至q2；當b端離開導軌后，由于旋轉導體棒脫離回路，充了電的C又對R放電，這樣又有電量q2流過R,。通過R的電量應該是感應電流的電量和電容器放電的電量之和。1.通過R的感應電量q1=Δt=ΔΦ/R=BL2/2R;2.通過R的電容器放電電量q2=CE=,總電量q=q1+q2=
點評：本題要求能分析整個物理過程，合理選擇感應電動勢的平均值和瞬時值的表達式，另外考察導線轉動切割的公式E=Bl2ω/2.
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖1所示，一對足夠長的平行光滑導軌放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，定值電阻阻值R=1.0Ω．有一金屬桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直且接觸良好，金屬桿與軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度為B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下．現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖2所示．求：


(1)桿的質量m和加速度
(2)在桿從靜止開始運動的20s的時間內(nèi)，通過電阻R的電量．
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，MN、PQ為同一水平面內(nèi)的兩光滑導軌，相距1.2m,導軌兩端分別接有電阻R1=3Ω，R2=6Ω。另有導體棒CD，長也為L=1.2m，電阻為1Ω，垂直導軌放置導軌上。整個裝置處于垂直軌道平面的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B=0.5T�，F(xiàn)用一水平向右的拉力F拉導體棒，使棒以v=5m/s的速度向右勻速運動。不計導軌電阻。求：
（1）棒CD兩端的電壓UCD。
（2）拉力F的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過導線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導軌上放一質量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強磁場中.現(xiàn)用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示.（取重力加速度g=10m/s2）求：


（1）t＝10s時拉力的大小及電路的發(fā)熱功率.
（2）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量.
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上有一有界勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向豎直向下，虛線MN為磁場的邊界。單匝正方形均勻導線框abcd，邊長為L，總電阻為R，當導線框在外力的作用下以速度v勻速進入磁場區(qū)域的過程中（ab邊始終保持與MN平行）。求：

⑴ 線框中產(chǎn)生的感應電動勢E
⑵ 線框a、b兩點的電勢差
⑶ 導線框在進入磁場的過程中外力的大小。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為某一電路的俯視圖，空中存在著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B，在同一水平面上固定著平行金屬軌道MN和PQ，兩道軌間的距離為l。金屬桿ab沿垂直軌道方向放置在兩軌道上，金屬桿ab在MN和PQ間的電阻為r，且與軌道接觸良好。與兩軌道連接的電路中有兩個阻值相同的電阻R1和R2，且R1=R2=R，電阻R2與一電容器串聯(lián)，電容器的電容為C，軌道光滑且不計軌道的電阻。若金屬桿ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金屬軌道向右做勻速直線運動，那么在此過程中：

（1）流過電阻R1的電流為多大？
（2）電容器的帶電量為多大？
（3）這個水平拉力及其功率分別為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的金屬細圓環(huán)半徑為0.1m，豎直放置的金屬細圓柱（其半徑比0.1m小得多）的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi)，圓柱的細軸通過圓環(huán)的中心O，將一質量和電阻均不計的導體棒一端固定一個質量為10g的金屬小球，被圓環(huán)和細圓柱端面支撐，棒的一端有一小孔套在細軸O上，固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運動，小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1，圓環(huán)處于磁感應強度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場中，金屬細圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學元件，不計棒與軸及與細圓柱端面的摩擦，也不計細圓柱、圓環(huán)及感應電流產(chǎn)生的磁場，開始時S1斷開，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

（1）S1閉合，問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉動?
（2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉動的過程中，流經(jīng)R3的電量是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如題18圖所示，在一磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導軌MN與PQ，導軌的電阻忽略不計．在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導軌上跨放著一根長為L＝0.2m，每米長電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導軌正交，交點為c、d。當金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運動時，試求：

（1）電阻R中的電流強度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運動的外力；
（3）金屬棒c、d兩端點間的電勢差Ucd和a、b兩端點間
的電勢差Uab。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖13所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個匝數(shù)匝的圓形線圈，其總電阻、總質量、半徑．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后．在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應強度大小按如圖14所示規(guī)律變化的磁場（提示：通電半圓導線受的安培力與長為直徑的直導線通同樣大小的電流時受的安培力相等）問：
小題1:剛加上磁場時線圈中的感應電流大小?
小題2:從加上磁場開始到線圈剛要運動，線圈中產(chǎn)生的熱量?（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，，取．）

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