(10分)兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l,電阻不計,M、M′處接有如圖所示的電路,電路中各電阻的阻值均為R,電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.a(chǎn)b在外力作用下向右勻速運(yùn)動且與導(dǎo)軌保持良好接觸,在ab運(yùn)動距離為x的過程中,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:
(1)ab運(yùn)動速度v的大小;
(2)電容器所帶的電荷量q.
(1)v= (2)q=
【解析】
試題分析:(1)設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,回路中的電流為I,ab運(yùn)動距離x所用時間為t,三個電阻R與電串聯(lián),總電阻為4R,則
E=Blv (1分)
由閉合電路歐姆定律I= (1分)
t=
(1分)
由焦耳定律有Q=I2(4R)t (1分)
聯(lián)立上述各式解得v=. (2分)
(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U,則有U=IR (1分)
電容器所帶電荷量q=CU (1分)
解得q= (2分)
考點(diǎn):本題考查了電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2009年上海市寶山區(qū)高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題
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