Question

（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.

 

 

Answer 1

【答案】

（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