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    如图所示，在磁感强度B= 2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环。圆环所在的平面与磁感线垂直。OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad／s的角速度绕圆心O匀速转动。A端始终与圆环相接触OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R1=100Ω，R2=4.gΩ，电容器的电容C=100pF。圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：

    （1）电容器的带电量。哪个极板带正电。

    （2）电路中消耗的电功率是多少？

     

    （1）         （2）5W


    解析:

    （l）画出等效电路图，如图所示。导体棒OA产生感应电动势

    根据右手定则，感应电流的方向由O→A，但导体棒切割磁感线相当于电源，在电源内部电流从电势低处流向电势高处。故A点电势高于O点电势。又由于电容器上板与A点相接即为正极，同理电容器下板由于与O相接为负极。

    （2）电路中消耗的电功率P消=I2(R+R2)=5(W)，或P消=Iε=5(W)

    〖点评〗（1）电容器两板虽然与切割磁感线的导体相连，但两板间并不等于导体棒OA产生的感应电动势。因为导体棒有电阻。所以电容器的电压应等于整个回路的端电压。

    （2）电路中消耗的功率由于导体棒有电阻，即相当于电源有内阻，所以电路中消耗的功率不仅在外电阻R2上，而且还消耗在内阻R上。P消=I2(R+R2)或根据能量守恒P源=Iε。

    练习册系列答案
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    （1）电容器的带电量．哪个极板带正电．
    （2）电路中消耗的电功率是多少？

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    如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有一个边长为L的正六边形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，线圈通有顺时针方向的电流，电流强度大小为I，则线圈所受安培力的大小为
    0
    0
    ；若去掉其中的一条边，其余各条边的电流不变，则剩余的五条边所受安培力的大小为
    BIL
    BIL
    （线圈不发生形变）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在磁感强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直放置的光滑导电轨道，轨道间接有电阻R．套在轨道上的金属杆ab，长为L、质量为M、电阻为r．现用竖直向上的拉力，使ab杆沿轨道以速度v匀速上滑（轨道电阻不计）．
    （1）所用拉力F的大小．
    （2）ab杆两端电压Uab的大小
    （3）拉力F的功率．
    （4）电阻R消耗的电功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在磁感强度B=0.5T，方向竖直向上的某匀强磁场中，垂直于磁场方向的同一水平面内放置两根不计电阻的平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距离为d=0.1m，在两导轨端点N、Q间接一电阻R=0.3Ω，再在导轨上垂直放置一根长L=0.2m，总电阻r=0.2Ω的金属棒ab，当棒ab以v=4m/s的速度向左匀速运动时，试求：
    （1）电阻R中电流强度的大小和方向；
    （2）金属棒ab两端的电压．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在磁感强度B=10T的匀强磁场中有一匝数为n=100的矩形线圈abcd，其电阻R=10Ω，初始放置时线圈平面与磁感线平行，已知线圈ab=15cm，ad=10cm，线圈绕对称轴OO’转动，且角速度为314rad/s．求：
    （1）线圈得到的感应电动势峰值
    （2）从图示位置开始ab边沿纸面向外的方向旋转，写出线圈中感应电流i的瞬时值表达式．

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