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如图12-2-5所示,两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直导轨平面,两导轨间距离为L,左端接一电阻R,右端接一电容器C,其余电阻不计,长为2L的导体棒ab如图所示放置.从ab与导轨垂直开始,在以a为圆心沿顺时针方向的角速度ω匀速旋转90°的过程中,通过电阻R的电荷量是___________.

图12-2-5

解析:以a为圆心,ab顺时针旋转至60°时,导体有效切割边最长为2L,故此时感应电动势也最大,且为E=B·2L·2L2ω=2BωL2

此时电容器被充电

q1=CE=2BL2ωC

在这一过程中通过R的电荷量

q2=Δt=Δt=Δt=.

注意到从60°旋转到90°的过程中,电容器放电,带电荷量q1将全部通过电阻R,故整个过程中通过R的总电荷量为:

q=q1+q2=2BL2ωC+.

答案:2BL2ωC+

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图12-2-3所示,在一磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1 m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3  Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2 m、每米电阻r=2.0  Ω的金属棒以速度v=4.0 m/s向左做匀速运动时,试求:

图12-2-3

(1)电阻R中的电流大小和方向;

(2)使金属棒做匀速运动的外力;

(3)金属棒ab两端点间的电势差;

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如图12-6-5所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚线为波谷.已知两列波的振幅均为2 cm,波速为2 m/s,波长8 cm,E点是B、D和A、C连线的交点,下列说法中正确的有(    )

图12-6-5

A.A、C两点处两质点是振动加强点    B.B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm

C.E点处质点是振动加强的点          D.经0.02 s,B处质点通过的路程是8 cm

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如图12-2-5所示是一列横波在某一时刻的波形图,波沿x轴正向传播.

图12-2-5

(1)该时刻A质点运动的方向是向_____________,C点的运动方向是向_____________,D点的运动方向是向_____________.

(2)再经过,质点A通过的路程是___________cm,质点C的位移是___________cm.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源,如图12-2-5所示是波源开始振动后0.1 s时的波形图,则下列判断正确的是(  ).

图12-2-5

A.这列波的周期为0.4 s,振幅为20 cm

B.这列波的波速为40 m/s,波长为4 m

C.再经过0.15 s,x=6 m处质点的位置坐标为(x=6 m,y=0 cm)

D.再经过0.55 s,x=24 m处的质点第一次到达波峰

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