0  52682  52690  52696  52700  52706  52708  52712  52718  52720  52726  52732  52736  52738  52742  52748  52750  52756  52760  52762  52766  52768  52772  52774  52776  52777  52778  52780  52781  52782  52784  52786  52790  52792  52796  52798  52802  52808  52810  52816  52820  52822  52826  52832  52838  52840  52846  52850  52852  52858  52862  52868  52876  447090 

例十.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h0.1 m的平行金属导轨MNPQ,导轨的电阻忽略不计,在两根导轨的端点NQ之间连接一阻值R=0.3 Ω的电阻.导轨上跨放着一根长为L0.2 m,每米长电阻r=2.0 Ω/m的金属棒ab.金属棒与导轨正交放置,交点为cd.当金属棒以速度v4.0 m/s向左做匀速运动时,试求:

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所以q=△p/(BL)=mv2/[I(R+R)]     代入数据得: q=0.25C

 

 

求电磁感应过程中通过电路的电量时,用到的是平均电流和平均电动势,所以通常用E=n△ф/△t,即q= n△ф/(R+r)

所以,通过电路的电量仅由电阻磁通量的改变量决定.

 

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得BL=U(R+r)/Rv    所以F=U2(R+r)/(R2v)    代入数据得:

由电磁感应定律得:E=BLv  由闭合电路欧姆定律得:E=I(R+r)

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若电流表满偏,则

大于电压表量程,所以应是电压表满偏

金属棒匀速滑动时,有F=F  其中F=BIL   而U=ER/(R+r)=BLvR/(R+r)

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例九.(99年上海改编)如图所示,长为L,电阻r=0.3Ω,质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上。两条导轨间距也是L,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,量程为的电流表串接在一条导轨上,量程为的电压表接在电阻R的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面。现以向右恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏,问:

此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上,求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中,通过电阻R的电量。

分析与解:

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所以    △S=(L/2)L=L2/2   

 所以  q=BL2/2R 

 

当ab棒运动到b”时,电容C上所带电量为q= CUC   此时UC = Em

而EM = B×2L×V/2 = 2BL2ω    所以q′=2BL2ωC

当ab脱离导轨后,C对R放电,通过R的电量为q”,所以整个过程中通过R的总电量为:

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式中等于ab所扫过的三角形的面积,如图中虚线所示。

 

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分析与解:

从ab棒开始旋转,直到b端脱离导轨的过程中,其感应电动势不断增大,对C不断充电,同时又与R构成回路。通过R的电量为:q=△ф/R=B△S/R

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例八. 放在绝缘水平面上的两条平行导轨MN和PQ之间的宽度为L,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直于导轨平面,导轨左端接有阻值为R的电阻,其它部分电阻不计。导轨右端接一电容为C的电容器,长为2L的金属棒放在导轨上,与轨导垂直且接触良好,其a端放在导轨PQ上。现将金属棒以a端为轴,以角速度沿导轨平面顺时针旋转,如图所示,求这个过程中通过电阻R的总电量是多少?(设导轨长度比2L长得多)

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同步练习册答案