精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里),间距为L,左端电阻为R,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C的电容器.现有一长2L的金属棒ab放在导轨上,ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中,通过R的电量为(  )
A.Q=
3
BL2
2R
B.Q=2BL2ωC
C.Q=BL2/RD.Q=BL2 (
3
2R
+2
ωC)
精英家教网
由ab棒以a为轴旋转到b端脱离导轨的过程中,产生的感应电动势一直增大,对C不断充电,同时又与R构成闭合回路,ab产生的感应电动势平均值
E=
B△S
△t

△S表示ab扫过的三角形面积,△S=
1
2
L?
3
L=
3
2
L2

通过R的电量Q1=
.
I
△t=
B△S
R
=
3
BL2
2R

在这一过程中电容器充电的电量Q2=CUm
Um为ab棒在转动过程中产生感应电动势的最大值.
Um=B×2L×(
1
2
ω×2L)=2BL2ω

所以ab棒脱离导轨后电容器放电,流过R的电量等于Q2=2CBL2ω
则流过R的总电量Q=Q1+Q2=BL2 (
3
2R
+2ωC)
.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在水平桌面上固定着两根相距2Ocm、相互平行的无电阻导轨P和Q,轨道上横置两根质量均为40g、电阻均为O.01Ω的金属棒a和b,两棒也相距20cm,它们与轨道间的最大静摩擦力均为各自重量的一半,若从t=0时起在轨道范围内出现了竖直方向的按图所示规律变化的匀强磁场.求在金属棒a和b开始运动前,这个装置释放的热量为多少?(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?东城区模拟)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,置有水平的平行金属导轨,横跨在两导轨间的金属棒ab与导轨接触良好.已知磁场的磁感应强度为B,平行导轨间距为L,闭合回路acdba中的总电阻为R.在金属棒ab以速度v向右匀速运动的过程中,求:
(1)通过金属棒ab中的电流方向;
(2)金属棒ab所受安培力的大小;
(3)闭合回路中消耗的电功率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上,阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连.滑杆MN质量为m,电阻为r,垂直于导轨并可在导轨上自由滑动,不计导轨和导线的电阻.整个装置置与竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.滑杆的中点系一不可伸长的轻缉,轻绳绕过固定在桌边的光滑滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,轻绳处于拉直状态.现将物块由静止释放;当物块达到最大速度时,下落高度为h,用g表示重力加速度,则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中(  )
A、通过电阻R的电荷量是
BhL
R+r
B、滑杆MN产生的最大感应电动势为
mg(R+r)
BL
C、绳子的拉力大小始终不变
D、物块减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,电阻r=0.3Ω,质量m=0.1kg的金属棒CD垂直静置在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上.棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5Ω的电阻,有一理想电压表接在电阻R的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面.现给金属棒加一水平向右的恒定外力F,观察到电压表的示数逐渐变大,最后稳定在1.0V,此时导体棒的速度为2m/s.g=10m/s2.求
(1)拉动金属棒的外力F多大?
(2)当电压表读数稳定后某一时刻,撤去外力F,求此后电阻R上产生的热量是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2012-2013学年福建省晋江市季延中学高二上学期期末考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

(8分) 如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距L= 0.2m,上面静置一质量m= 0.04kg的均匀金属棒ab,且与导轨垂直,导轨和棒ab电阻忽略不计,电源电动势E= 6V、内阻r= 0.5Ω。滑动变阻器调到R= 2.5Ω时,要使棒ab对导轨的压力恰好为零,需在棒ab所在位置施加一个与棒ab垂直的水平匀强磁场,问:(取重力加速度g=10m/s2)

(1)流过棒ab的电流多大?
(2)该匀强磁场的方向如何?
(3)该匀强磁场的磁感应强度为多大?

查看答案和解析>>

同步练习册答案