如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一豎直面中，導(dǎo)軌的左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計．磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌面．在水平向右的恒力F作用下，金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時，電容器兩極板之間質(zhì)量m=1×10-14kg，帶電荷量q=-1×10-15C的微粒恰好靜止不動．取g=10m/s2，求：
（1）電容器兩極板間電壓？
（2）金屬棒ab勻速運動的速度大小是多大？
（1）帶電微粒在電容器兩極間靜止時，受向上的電場力和向下的重力作用而平衡，即：
mg=q
U
d

由此式可解出電容器兩極板間的電壓為：
U=
mgd
q
=
10-14×10×0.01
10-15
V=1V
（2）流過金屬棒的電流為：I=
U
R2
=
1
2
A=0.5A
金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=I（R2+
R1R3
R1+R3
+r）=0.5×（2+
8×8
8+8
+2）V=4V
由E=BLv得：v=
E
BL
=
4
0.4×1
m/s=10m/s
答：（1）電容器兩極板間電壓是1V．
（2）金屬棒ab勻速運動的速度大小是10m/s．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，固定在水平面上的三角形導(dǎo)線框PQS頂角為θ，處于垂直于紙面向里的勻強磁場中．一根用與導(dǎo)線框粗細相同的同種材料制作的導(dǎo)線棒MN放在導(dǎo)線框上，保持MN⊥QS．用水平力F拉MN向右勻速運動，MN與導(dǎo)軌間的接觸電阻和摩擦都忽略不計．則下列說法中正確的是（　�。�
A．回路中的感應(yīng)電流方向不變，大小逐漸增大
B．回路中的感應(yīng)電流方向不變，大小逐漸減小
C．回路中的感應(yīng)電流方向和大小都保持不變
D．回路中的感應(yīng)電動勢大小保持不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R．勻強磁場的寬度為H．（L＜H），磁感應(yīng)強度為B，線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且保持水平．已知ab邊剛進入磁場時和ab邊剛穿出磁場時線框都做減速運動，加速度大小都為
1
3
g．求：
（1）ab邊剛進入磁場時和ab邊剛出磁場時的速度大�。�
（2）線框進入磁場的過程中，產(chǎn)生的熱量；
（3）cd邊剛進入磁場時，線框的速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，通電導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m、長為L，水平地放置在傾角為θ的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強度為I，要求導(dǎo)體棒ab靜止在斜面上．求：
（1）若磁場方向豎直向上，則磁感應(yīng)強度B為多大？
（2）若要求磁感應(yīng)強度最小，則磁感應(yīng)強度的大小方向如何？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域．已知正方形線圈質(zhì)量為m，邊長為L，電阻為R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，高度為2L，求：
（1）線圈進入磁場時回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向；
（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q；
（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在勻強磁場（B=0.4T）中，電阻為1.5Ω的金屬桿以速度v=5m/s勻速向右平移，R=3.5Ω，導(dǎo)軌間距L=0.2m且光滑并電阻不計，求：
（1）回路中的感應(yīng)電流是多少？
（2）電阻R兩端的電壓是多少伏？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向上，在磁場中有一個總電阻為R、每邊長為L的正方形金屬框abcd，其中ab、cd邊質(zhì)量均為m，其它兩邊質(zhì)量不計，cd邊裝有固定的水平軸．現(xiàn)將金屬框從水平位置無初速釋放，如圖所示，若不計一切摩擦，金屬框經(jīng)時間t剛好到達豎直面位置a′b′cd．
（1）ab邊到達最低位置時感應(yīng)電流的方向；
（2）求在時間t內(nèi)流過金屬框的電荷量；
（3）若在時間t內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求ab邊在最低位置時受的磁場力多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲中有兩條不平行軌道而乙中的兩條軌道是平行的，其余物理條件都相同．金屬棒MN都正在軌道上向右勻速平動，在棒運動的過程中，將觀察到（　�。�
A．L1，L2小電珠都發(fā)光，只是亮度不同
B．Ll，L2都不發(fā)光
C．L2發(fā)光，Ll不發(fā)光
D．Ll發(fā)光，L2不發(fā)光

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，直徑為L的半圓形硬導(dǎo)體PQ以速度v在水平U形導(dǎo)體框架上勻速滑動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)體框架中接入定值電阻，阻值為R0，半圓形硬導(dǎo)體PQ的電阻為r，其余電阻不計，則半圓形導(dǎo)體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小及P、Q之間的電勢差分別為（　�。�
A．BLv；BLvB．BLv；
BLvr
R0+r
C．BLv；
BLvR0
R0+r
D．
πBLv
2
；
πBLvR0
2(R0+r)

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