如图所示,平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里),间距为L,左端电阻为R,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C的电容器.现有一长2L的金属棒ab放在导轨上,ab以a为

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电容的定义式/2022-12-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里),间距为L,左端电阻为R,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C的电容器.现有一长2L的金属棒ab放在导轨上,ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中,通过R的电量为(   )
A.Q= B.Q=2BL2ωC
C.Q=BL2/R D.Q=BL2 (+2ωC)
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

由ab棒以a为轴旋转到b端脱离导轨的过程中,产生的感应电动势一直增大,对C不断充电,同时又与R构成闭合回路,ab产生的感应电动势平均值
E= B△S/△t 
△S表示ab扫过的三角形面积,△S=  
通过R的电量
在这一过程中电容器充电的电量Q2=CUm
Um为ab棒在转动过程中产生感应电动势的最大值.
Um=B×2L×(ω×2L)=2BLω

所以ab棒脱离导轨后电容器放电,流过R的电量等于Q2=2CBL2ω.
则流过R的总电量Q=Q1+Q2=BL2 ( +2ωC).故D正确,A、B、C错误。
故选:D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里),间距为L,左端电阻为R,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C的电容器.现有一长2L的金属棒ab放在导轨上,ab以a为…”主要考查了你对  【电容的定义式】,【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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