如圖4-3-15所示,兩根平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),左端連一電阻R,右端連一電容器C,其余電阻不計(jì).長(zhǎng)為2L的導(dǎo)體棒ab與從圖中實(shí)線位置開(kāi)始,以a為圓心沿順時(shí)針?lè)较虻慕撬俣圈貏蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量為多少?

圖4-3-15

思路解析:以a為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程可分為兩個(gè)階段,第一階段是導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸的過(guò)程;第二階段是導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)60°以后b端離開(kāi)導(dǎo)軌以后.

第一階段導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因?yàn)榍懈畲鸥芯的有效長(zhǎng)度發(fā)生變化,所以電動(dòng)勢(shì)是改變的,該過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量可用平均電動(dòng)勢(shì)來(lái)求出.該過(guò)程中相當(dāng)于電源的導(dǎo)體棒給電容器C充電.

平均電動(dòng)勢(shì)E1=,ΔΦ=BΔS=BL2,通過(guò)R的電荷量q1=  Δt=.

第二階段,電容器要對(duì)電阻放電,電容器的電荷量完全通過(guò)電阻放完.電容器充電的最大電壓為E2=B(2L)2ω,此時(shí)電容器的充電電荷量為q2=CE2=2BL2Cω.

整個(gè)過(guò)程通過(guò)電阻的總的電荷量為Q=q1+q2=+2BL2Cω.

答案:+2BL2

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4-3-15所示,在傾角為α的固定光滑斜面上,有一用繩子拴著的長(zhǎng)木板,木板上站著一只貓.已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍.當(dāng)繩子突然斷開(kāi)時(shí),貓立即沿著板向上跑,以保持其相對(duì)斜面的位置不變.則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為( 。?

 圖4-3-15

?    A. sinα            ?       B.gsinα  

?    C. sinα            ?     D.2gsinα?

      

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

兩個(gè)電源A、B分別對(duì)各自的負(fù)載電阻供電所描繪出的U-I圖線,如圖4-3-15所示.下面的說(shuō)法正確的是(    )

4-3-15

A.A、B兩電源電動(dòng)勢(shì)相同

B.A、B兩電源內(nèi)阻相同

C.負(fù)載電阻相同時(shí),電源A輸出功率較大

D.負(fù)載電阻相同時(shí),電源B輸出功率較大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一個(gè)小球在豎直放置的光滑圓環(huán)的內(nèi)槽里做圓周運(yùn)動(dòng),如圖4-3-15所示.則關(guān)于小球加速度的方向,說(shuō)法正確的是(    )

4-3-15

A.一定指向圓心

B.一定不指向圓心

C.只有在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)指向圓心

D.不能確定是否指向圓心

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖4-3-15所示為某一電源的U-I曲線,由圖可知(  )

4-3-15

A.電源電動(dòng)勢(shì)為2 V

B.電源內(nèi)電阻為Ω

C.電源短路時(shí)電流為6 A

D.電路路端電壓為1 V時(shí),電路中的電流為5 A

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案