如圖1-3-19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?

圖1-3-19

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°,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=.

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(2L)2ω，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R的總的電荷量為Q=q1+q2=+2BL2Cω.

答案： +2BL2Cω

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1-3-19所示，兩個(gè)等量異號的點(diǎn)電荷在其連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)O等距離的兩點(diǎn)a、b，在連線上有距中心O等距離的兩點(diǎn)c、d.則下列場強(qiáng)大小關(guān)系式正確的是(　　)

圖1-3-19

A.Ea＝Eb                                        B.Ea＝EO＝Eb

C.Ec＝Ed                                        D.Ec＞EO＞Ed

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-3-19所示，慣性列車(翻滾過山車)裝置由圓軌道與兩段斜軌連接而成，列車從斜軌高處無動(dòng)力靜止滑下，經(jīng)過圓軌道后再?zèng)_上另一斜軌.已知列車質(zhì)量為m，圓軌道半徑為R，若將列車看成質(zhì)點(diǎn)，并且不計(jì)摩擦.求：

圖4-3-19

（1）要保證列車能安全通過圓軌道，則斜軌高度至少為多少？

（2）若列車由許多節(jié)構(gòu)成，總長恰為2πR，列車高度不計(jì)，摩擦阻力也不考慮，為保證列車能安全通過圓軌道，求斜軌高度至少為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12-3-19所示,a、b是同種材料(非超導(dǎo)材料)制成的等長導(dǎo)體棒,靜止于水平面內(nèi)足夠長的光滑水平導(dǎo)軌上,b的質(zhì)量是a的2倍,勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里.若給a4.5 J的初動(dòng)能使之向左運(yùn)動(dòng),最后a、b速度相同且均為a初速度的,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,則整個(gè)過程中a棒產(chǎn)生的熱量最大值為(　　)

圖12-3-19

A.2 J             B.1.5 J                  C.3 J                     D.4.5 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1-3-19所示，在x軸上坐標(biāo)為+1的點(diǎn)上固定一個(gè)電荷量為+4Q的點(diǎn)電荷，數(shù)軸原點(diǎn)處固定一電荷量為-Q的點(diǎn)電荷．那么在x軸上，電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向的點(diǎn)所在的區(qū)域是___________.

圖1-3-19

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案