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如圖12-2-5所示,兩條平行且足夠長的金屬導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中,B的方向垂直導軌平面,兩導軌間距離為L,左端接一電阻R,右端接一電容器C,其余電阻不計,長為2L的導體棒ab如圖所示放置.從ab與導軌垂直開始,在以a為圓心沿順時針方向的角速度ω勻速旋轉90°的過程中,通過電阻R的電荷量是___________.

圖12-2-5

解析:以a為圓心,ab順時針旋轉至60°時,導體有效切割邊最長為2L,故此時感應電動勢也最大,且為E=B·2L·2L2ω=2BωL2

此時電容器被充電

q1=CE=2BL2ωC

在這一過程中通過R的電荷量

q2=Δt=Δt=Δt=.

注意到從60°旋轉到90°的過程中,電容器放電,帶電荷量q1將全部通過電阻R,故整個過程中通過R的總電荷量為:

q=q1+q2=2BL2ωC+.

答案:2BL2ωC+

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖12-2-3所示,在一磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1 m的平行金屬導軌MN與PQ,導軌的電阻忽略不計,在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3  Ω的電阻,導軌上跨放著一根長為L=0.2 m、每米電阻r=2.0  Ω的金屬棒以速度v=4.0 m/s向左做勻速運動時,試求:

圖12-2-3

(1)電阻R中的電流大小和方向;

(2)使金屬棒做勻速運動的外力;

(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差;

(4)ab棒向左勻速移動L′=0.5 m的過程中,通過電阻R的電荷量是多少?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖12-6-5所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況,圖中實線為波峰,虛線為波谷.已知兩列波的振幅均為2 cm,波速為2 m/s,波長8 cm,E點是B、D和A、C連線的交點,下列說法中正確的有(    )

圖12-6-5

A.A、C兩點處兩質點是振動加強點    B.B、D兩處兩質點在該時刻的豎直高度差是4 cm

C.E點處質點是振動加強的點          D.經0.02 s,B處質點通過的路程是8 cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖12-2-5所示是一列橫波在某一時刻的波形圖,波沿x軸正向傳播.

圖12-2-5

(1)該時刻A質點運動的方向是向_____________,C點的運動方向是向_____________,D點的運動方向是向_____________.

(2)再經過,質點A通過的路程是___________cm,質點C的位移是___________cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:

一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,O為波源,如圖12-2-5所示是波源開始振動后0.1 s時的波形圖,則下列判斷正確的是(  ).

圖12-2-5

A.這列波的周期為0.4 s,振幅為20 cm

B.這列波的波速為40 m/s,波長為4 m

C.再經過0.15 s,x=6 m處質點的位置坐標為(x=6 m,y=0 cm)

D.再經過0.55 s,x=24 m處的質點第一次到達波峰

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