Question

如圖12.2-5，電阻不計的兩條平行導軌間距為L,兩端各接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器.導軌平面豎直放置在與之垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中金屬桿ab長2L,a端與導軌絞接，其電阻不計.ab桿自豎直位置由靜止開始繞a順時針沿光滑的導軌平面倒下,當桿轉過60⁰角時角速度為ω,求整個倒下過程中通過R的電量.

 

Answer 1

解析:

當ab向右倒下且b端離開導軌前閉合電路中磁通量發生變化，R中有感應電流通過，接入回路中的旋轉導體棒作為電源一方面對R供電，使電量q₁流過R，另一方面又對C充電，充電電量逐漸增至q₂；當b端離開導軌后，由于旋轉導體棒脫離回路，充了電的C又對R放電，這樣又有電量q₂流過R,。通過R的電量應該是感應電流的電量和電容器放電的電量之和。1.通過R的感應電量q₁=Δt=ΔΦ/R=BL²/2R;2.通過R的電容器放電電量q₂=CE=,總電量q=q₁+q₂=

點評：本題要求能分析整個物理過程，合理選擇感應電動勢的平均值和瞬時值的表達式，另外考察導線轉動切割的公式E=Bl²ω/2.