如图甲所示.两根相距l=0.4m的光滑金属导轨水平放置.导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连.导轨在x＞0一侧存在沿方向均匀增大的恒定磁场.其方向与导轨平面垂直向下.磁感应强度B随位置变化如图乙所示.一根质量m=0.2kg.电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上.并与导轨垂直.棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动.且金属棒在运动过程� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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14．如图甲所示，两根相距l=0.4m的光滑金属导轨水平放置（导轨电阻不计），导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨在x＞0一侧存在沿方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置变化如图乙所示，一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力作用下从x=0处以初速度v₀=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中电阻R上消耗的功率不变．求从x=0到x=2通过的电荷量．

分析图象B-x图象与坐标轴所围面积表示磁感量的变化量，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量公式得到电荷量与磁通量的变化之间的关系，从而求出电荷量．

解答解：金属棒从x=0到x=2m过程，感应电动势平均值为：$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$
感应电流平均值为：$\overline{I}$=$\frac{\overline{E}}{R+r}$
通过金属棒的电荷量为：q=$\overline{I}△t$
联立得：q=$\frac{△Φ}{R+r}$
图象B-x图象与坐标轴所围面积表示磁感量的变化量，则得：
△Φ=$\frac{1}{2}$×（0.5+1.5）×2×0.4 Wb=0.8Wb
所以得：q=$\frac{△Φ}{R+r}$=2C
答：从x=0到x=2m通过的电荷量为2C．

点评电磁感应中感应电荷量q=$\frac{△Φ}{R+r}$是一个经验公式，要在学会推导的基础上记住，经常用到．

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②活塞下移的距离（结果保留两位有效数字）．

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（2）下列的实验要求中不必要的是CD（请填写选项前对应的字母）．
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8．