高中物理穩(wěn)恒電流的技巧及練習(xí)題及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-02 21:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 放電可瞬間完成．求金屬棒由靜止開始經(jīng)過時間t后，電容器所帶的電荷量Q．【答案】；；．【解析】【分析】（1）當(dāng)速度最大時，導(dǎo)體棒受拉力與安培力平衡，根據(jù)平衡條件、安培力公式、切割公式列式后聯(lián)立求解即可；（2）根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律列式求解平均感應(yīng)電動勢、根據(jù)歐姆定律列式求解平均電流、再根據(jù)電流定義求解電荷量；（3）根據(jù)牛頓第二定律和電流的定義式，得到金屬棒的加速度表達(dá)式，再分析其運動情況．由法拉第電磁感應(yīng)定律求解MN棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，得到電容器的電壓，從而求出電容器的電量．【詳解】（1）當(dāng)安培力與外力相等時，加速度為零，物體速度達(dá)到最大，即F=BIL=由此可得金屬棒的最大速度：vmax=（2）由動量定律可得：(F)t0=mvmax其中：=解得金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中運動的距離：x=通過電阻R的電荷量：q==（3）設(shè)導(dǎo)體棒運動加速度為a，某時裝金屬棒的速度為v1，經(jīng)過t金屬體的速度為v2，導(dǎo)體棒中流過的電流充電電流為I，則:FBIL=ma電流：I==其中：E=BLv2BLv1=BLv，a=聯(lián)立各式得：a=因此，導(dǎo)體棒向右做勻加速直線運動．由于所有電阻均忽略，平行板電容器兩板間電壓U與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E相等，電容器的電荷量：Q=CBLat=答：（1）金屬棒的最大速度是；（2）金屬棒從靜止達(dá)到最大速度的過程中，通過電阻R的電荷量q為；（3）金屬棒由靜止開始經(jīng)過時間t后，電容器所帶的電荷量Q為．【點睛】解決本題的關(guān)鍵有兩個：一是抓住電流的定義式，結(jié)合牛頓第二定律分析金屬棒的加速度．二是運用微元法，求解金屬棒的位移，其切入口是加速度的定義式．10．如圖所示，一電荷量q=3105C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點．電鍵S合上后，當(dāng)小球靜止時，細(xì)線與豎直方向的夾角α=37176。．已知兩板相距d=，電源電動勢=15V，內(nèi)阻r=，電阻R1=3Ω，R2=R3= R4=8Ω．g取10m/s2，已知，．求：（1）電源的輸出功率；（2）兩板間的電場強(qiáng)度的大??；（3）帶電小球的質(zhì)量．【答案】（1）28W（2）140V/m（3）【解析】(1)R外= R總= I=15/=2A 2’P出=I2R外=227.=28w 2’(2) U外=IR=27=14V 2’E=U/d=14/=140V/m 2’(3) Eq=mgtg37176。 2’m=Eq/gtg37176。=（1403105）/（10）=104kg11．如圖甲所示，發(fā)光竹蜻蜓是一種常見的兒童玩具，它在飛起時能夠發(fā)光．某同學(xué)對竹蜻蜓的電路作如下簡化：如圖乙所示，半徑為L的金屬圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸O1O2以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，圓環(huán)上接有電阻均為r的三根導(dǎo)電輻條OP、OQ、OR，輻條互成120176。角．在圓環(huán)內(nèi)，圓心角為120176。的扇形區(qū)域內(nèi)存在垂直圓環(huán)平面向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在轉(zhuǎn)軸O1O2與圓環(huán)的邊緣之間通過電刷M、N與一
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