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如图16-2-10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,以a为圆心沿顺时针方向以角速度ω匀速旋转90°的过程中,通过电阻R的电荷量是多少?

图16-2-10
2Bl2ωC+
以a为圆心ab沿顺时针旋转至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·ω=B(2l)2ω
此时电容器被充电Q1=CE=2Bl2ωC
在从60°旋转到90°的过程中,电容器放电,
在这一过程中通过R的电荷量Q2=
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+ .
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,为线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象,线圈的匝数为100匝,已知t=0时线圈平面与磁感线垂直,则在0至0.005s的时间内线圈中产生的平均感应电动势大小为______V。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,第一次用恒定的拉力F作用下由静止开始向右运动,稳定时速度为 2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由静止开始向右运动,稳定时速度也为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑),在两次金属棒ab速度为v时加速度分别为a1、a2,则                             (   )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图所示,A、B是两个同心圆,半径之比ra∶rb=2∶1,A、B是由同材料、粗细一样的导线做成,小圆B外无磁场,B内的磁场随时间均匀变化,则A、B中感应电流的大小之比为__________.(不计两圆中电流形成磁场的相互作用)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下面关于感应电动势和感应电流的说法正确的是(   )
A.在一个电路中产生了感应电流,一定存在感应电动势
B.在一个电路中产生了感应电动势,一定存在感应电流
C.在某一电路中磁通量的改变越大,电路中的感应电动势也越大
D.在某一个电路中,虽然磁通量的改变不大,但发生这种改变的时间极短,电路中产生的感应电动势也会很大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3-5-16所示,用一根均匀导线做成的矩形导线框 abcd 放在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,ad、bc 边上跨放着均匀直导线 ef,各导线的电阻不可忽略.当将导线 ef 从 ab 附近匀速向右移动到 cd 附近的过程中(   )

图3-5-16
A.ef 受到的磁场力方向向右B.ef 两端的电压始终不变
C.ef 中的电流先变小后变大D.ef 中的电流先变大后变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学做了一个探索性实验,见下图.他找了一个玩具上的小电动机,把一条细线缠绕在它的轴上,用导线把电动机的两个接线端接到小灯泡上.一只手握住电动机的机身,另一只手迅速拉动细线时,发现小灯泡发光.小灯泡发光的原因是:__________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12-3-16所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在abcd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则(  )

图12-3-16
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速
B.ef将匀减速向右运动,最后停止
C.ef将匀速向右运动
D.ef将往返运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ,水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置,当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少?

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