(四)感应电动势大小的计算 1.导体切割磁感线时.一般用公式计算感应电动势大小.最适宜的情况是整个过程中切割磁感线的速度不变.若速度是随时变化的.可以把某一瞬时的速度代入求出那一瞬时的感应电动势. 2.切割磁感线产生感应电动势的导体相当于电源.象本题中的金属棒.它与几个定值电阻.电容器构成闭合电路.这样就可以利用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电流.电量.电热.电功等. 3.在这道题目中.感应电动势大小恒定.使得感应电流的大小也恒定不变.计算电量.电热或电功都可以用同一个值.如果电流是随时变化的.象交流电部分.那就要区分了.计算电量用的时电流的平均值.而计算电热.电功等用的则是交流电的有效值. [例4]两根光滑的长直导轨MN.M′N′平行置于同一水平面内.导轨间距为l.其电阻不计.M.M′处接有如图5所示所示的电路.电路中各电阻的阻值均为R.电容器的电容为C.长度也为l.电阻同为R的金属棒ab垂直于导轨放置.导轨处在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场中.金属棒ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触.在运动距离为s的过程中.整个回路中产生的焦耳热为Q.试求: ⑴金属棒ab运动速度的大小, ⑵电容器所带的电荷量. [答案]⑴.⑵ [例5]如图6所示.平行的光滑金属导轨EF和GH相距l.处于同一竖直平面内.EG间接有阻值为R的电阻.轻质金属杆ab长为2l.紧贴导轨竖直放置.离b端处固定有质量为m的小球.整个装置处于磁感应强度为b并于导轨平面垂直的匀强磁场中.当金属杆ab由静止开始竖贴导轨并饶b端向右倒下至水平位置时.小球的速度为v.若导轨足够长.导轨及金属杆电阻不计.试求此过程中 ⑴通过电阻R的电量, ⑵R中的最大电流. [答案]⑴.⑵ 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e.沿x方向通有电流I.
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为
 
,导体中自由电子定向移动的速率是
 

(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势
 
侧面C'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、C'两面的电势差为U,计算匀强磁场的磁感应强度.

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一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e.沿x方向通有电流I.
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为______,导体中自由电子定向移动的速率是______.
(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势______侧面C'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、C'两面的电势差为U,计算匀强磁场的磁感应强度.

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一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e.沿x方向通有电流I.
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为______,导体中自由电子定向移动的速率是______.
(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势______侧面C'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、C'两面的电势差为U,计算匀强磁场的磁感应强度.

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如图所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。

(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;

(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;

(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1,位置时停下来,

a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中遁过导体棒的电荷量q;

b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。

 

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如图所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。

(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1,位置时停下来,
a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中遁过导体棒的电荷量q;
b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。

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