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（10分）兩根光滑的長直金屬導軌MN、M′N′平行置于同一水平面內，導軌間距為l，電阻不計，M、M′處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導軌放置，導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中．ab在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接觸，在ab運動距離為x的過程中，整個回路中產生的焦耳熱為Q.求：

(1)ab運動速度v的大小；
(2)電容器所帶的電荷量q.

（1）v＝ （2）q＝

解析試題分析：（1）設ab上產生的感應電動勢為E，回路中的電流為I，ab運動距離x所用時間為t，三個電阻R與電串聯，總電阻為4R，則
E＝Blv   （1分）
由閉合電路歐姆定律I＝       （1分）
t＝         （1分）
由焦耳定律有Q＝I2(4R)t    （1分）
聯立上述各式解得v＝.    （2分）
(2)設電容器兩極板間的電勢差為U，則有U＝IR   （1分）
電容器所帶電荷量q＝CU     （1分）
解得q＝    （2分）
考點：本題考查了電磁感應定律和閉合電路歐姆定律

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在坐標系右側存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強磁場，磁感應強度的大小為B；在左側存在與y軸正方向成角的勻強電場。一個粒子源能釋放質量為m、電荷量為+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P(，)時發出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動到Q點時，所發出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求：

（1）勻強電場的電場強度；
（2）粒子源在Q點時，粒子從發射到第二次進入磁場的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區域內，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計電子所受重力）。若在該區域AB邊的中點處由靜止釋放質量為m，帶電量為e的電子：

（1）求電子離開勻強電場I時的速度；
（2）求電子離開勻強電場II的位置（位置坐標用L表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在正交坐標系xOy的第一、四象限內分別存在兩個大小相等、方向不同的勻強電場，兩組平行且等間距的實線分別表示兩個電場的電場線，每條電場線與x軸所夾的銳角均為60°.一質子從y軸上某點A沿著垂直于電場線的方向射入第一象限，僅在電場力的作用下第一次到達x軸上的B點時速度方向正好垂直于第四象限內的電場線，之后第二次到達x軸上的C點．求OB與BC的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖甲所示，M和N是相互平行的金屬板，OO1O2為中線，O1為板間區域的中點，P是足夠大的熒光屏．帶電粒子連續地從O點沿OO1方向射入兩板間．

（1）若只在兩板間加恒定電壓U，M和N相距為d，板長為L（不考慮電場邊緣效應）．若入射粒子是電量為e、質量為m的電子，試求能打在熒光屏P上偏離點O2最遠的電子的動能．
（2）若兩板間只存在一個以O1點為圓心的圓形勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，已知磁感應強度B=0.50T，兩板間距d=cm，板長L=1.0cm，帶電粒子質量m=2.0×10-25kg，電量q=8.0×10-18C，入射速度v =×105m/s．若能在熒光屏上觀察到亮點，試求粒子在磁場中運動的軌道半徑r，并確定磁場區域的半徑R應滿足的條件．
（3）若只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓u，M和N相距為d，板長為L（不考慮電場邊緣效應）．入射粒子是電量為e、質量為m的電子．某電子在t0=時刻以速度v0射入電場，要使該電子能通過平行金屬板，試確定U0應滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，真空管內的陰極K發出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經加速電壓U1加速后，穿過AA'中心的小孔沿中心軸O1 O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區域．當極板P和P'間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；若加上偏轉電壓U2后，亮點則偏離到O'點．已知電子帶電量為-e 、質量為m，極板P和P'水平方向的長度為L、極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離可忽略不計(如圖所示) .求:
 
(1)打在熒光屏O點的電子速度的大小
(2)熒光屏上O'點與O點的豎直間距多大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的電路中，電源電動勢E＝6V，內阻r=1Ω，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向導電性，開始時，開關S1閉合，S2斷開。

（1）合上S2，待電路穩定以后，求電容器C上電量變化了多少？
（2）合上S2，待電路穩定以后再斷開S1，求斷開S1后流過R1的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一個電量q=-3×10-6C的負點電荷，從某電場中的A點移動到B點，電荷克服電場力做了6×10-4J的功，該電荷從B點移至C點，電場力對電荷做了9×10-4J的功，設B點電勢為零，求：
（1）A、C兩點的電勢和各為多少？
（2）A、C兩點的電勢差為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

直流電源的路端電壓U="182" V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對B和E，孔O2正對D和G。邊緣F、H正對。一個電子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向從A點進入電場，恰好穿過孔O1和O2后，從H點離開電場。金屬板間的距離L1="2" cm，L2="4" cm，L3="6" cm。電子質量me="9." 1×10-31 kg，電量q=1.6×10-19 C。正對兩平行板間可視為勻強電場，（不計電子的重力）

求：（1）各相對兩板間的電場強度。
（2）電子離開H點時的動能。
（3）四塊金屬板的總長度（AB+CD+EF+GH）。

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