如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌M,N間距為l,右端連一個電容器,電容是C,金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放在導(dǎo)軌上,空間存在著方向豎直向上的勻強磁場.對金屬棒施加一個瞬時沖量I,使它獲得向左的速度v0,經(jīng)過一段時間后,它開始以速度v作勻速運動.

(1)整個過程中通過金屬棒ab的總電量是多少?
(2)定性畫出通過金屬棒ab的電流隨時間變化的圖象.
 
(1)CBlv        

(2)


(1)開始運動后,ab棒內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流,流過的電荷都儲存在電容器C中.當速度變?yōu)?i>v時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恰等于電容器兩板間的電壓,電路中不再有電流存在.設(shè)此時電容器的電量為q,感應(yīng)電動勢為E,則q=CE=CBlv
(2)剛開始運動時,感應(yīng)電流較大,受到的安培力較大,加速度也較大,隨著電容器上電量的增多,感應(yīng)電流減小,安培力也減小,加速度隨之減。畧D線如圖所示.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12-63所示,ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=1 m,導(dǎo)軌左端連接一個R=2 Ω的電阻,將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B=2 T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運動.試解答以下問題.

圖12-63
(1)若施加的水平外力恒為F=8 N,則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1是多少?
(2)若施加的水平外力的功率恒為P=18 W,則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v2是多少?
(3)若施加的水平外力的功率恒為P=18 W,則從金屬棒開始運動到速度v3=2 m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6 J,則該過程所需的時間是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一矩形線圈面積為400、匝數(shù)為100匝,繞線圈的中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,勻強磁場磁感強度為T,轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直。線圈電阻為1Ω,=3Ω,=6Ω,=12Ω,其余電阻不計,電鍵S斷開。當線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與磁感線平行時,所受磁場力的力矩為16N·m,求:

(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω。
(2)感應(yīng)電動勢的最大值。
(3)電鍵S閉合后,線圈的輸出功率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,N=100匝的正方形線N,邊長L=10cm,電阻r=1Ω.在勻強磁場中,B=0.4T,以n=100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,線圈通過滑環(huán)和電刷與R=9Ω的電阻組成閉合回路(電壓表是交流電表),求:

(1)從中性面開始計時,寫出線圈中產(chǎn)生電動勢的表達式;
(2)電壓表的示數(shù);
(3)當線圈和中性面夾角=,安培力的力矩 M=?
(4)1min內(nèi),外力所做的功=?
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負電小球,整個裝置處于豎直向下的磁場中,當磁場突然增大時,小球?qū)ⅲ?nbsp;  )
A.沿順時針方向運動
B.沿逆時針方向運動
C.在原位置附近往復(fù)運動
D.仍然保持靜止狀態(tài)
  

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示固定在勻強磁場中的正方形線框abcd,各邊長為L,其中ab段是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊均為電阻可忽略的銅線,磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,現(xiàn)有一與ab段的材料、粗細、長度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上,以恒定的速度vad滑向bc,當PQ滑到何處時,通過PQ的電流最?為多少?方向如何?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

圖1是一臺發(fā)電機定子中的磁場分布圖,其中N、S是永久磁鐵的兩個磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場,磁感強度B=0.050T
圖2是該發(fā)電機轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M)。矩形線框abcd可繞過ad、cb 邊的中點并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸oo′旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中。已知ab邊長 l1=25.0cm, ad邊長 l2=10.0cm 線框共有N=8匝導(dǎo)線,放置的角速度。將發(fā)電機的輸出端接入圖中的裝置K后,裝置K能使交流電變成直流電,而不改變其電壓的大小。直流電的另一個輸出端與一可變電阻R相連,可變電阻的另一端P是直流電的正極,直流電的另一個輸出端Q是它的負極。
圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖,其中A、B是兩塊純銅片,插在CuSO4稀溶液中,銅片與引出導(dǎo)線相連,引出端分別為x、 y。
現(xiàn)把直流電的正、負極與兩銅片的引線端相連,調(diào)節(jié)R,使CuSO4溶液中產(chǎn)生I=0.21A的電流。假設(shè)發(fā)電機的內(nèi)阻可忽略不計,兩銅片間的電阻r是恒定的。
(1)求每匝線圈中的感應(yīng)電動勢的大小。
(2)求可變電阻R與A、B間電阻r之和。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,有磁感強度B=0.1T的勻強磁場,場中放置兩根平行的光滑的金屬裸導(dǎo)線MN和PQ,磁場方向垂直紙面向里,裸導(dǎo)線上有兩根與之相垂直的金屬滑桿,滑桿長=1m,導(dǎo)線上和導(dǎo)線間接有電阻和電鍵.已知,金屬桿和裸導(dǎo)線的電阻可忽略不計.若滑桿以大小為v=v'=10m/s的速度沿導(dǎo)線向相反方向滑動,滑動過程中桿始終保持跟導(dǎo)線垂直:

①電鍵K斷開時,滑桿中的電流是多少A?
②電鍵K閉合,滑桿中電流是多少A? a、b兩點的電勢差是多少V?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖:傾斜水平軌道都為光滑軌道,水平軌道處在豎直向下的勻強磁場中,金屬桿進入水平軌道瞬間速度為,此時金屬桿處在靜止狀態(tài),=3水平軌道為無限長,兩桿不能相碰,則兩桿在軌道上運動的最終速度分別為多少?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案