8.如圖所示,水平光滑金屬導軌上有長為L的金屬棒ab,其電阻為r,電阻R1=R2=R,電容器的電容為C,勻強磁場垂直穿過導軌平面,磁感應強度為B,導軌電阻不計,金屬棒ab向右以VO勻速度運動時,電容器的帶電量是$\frac{CBL{v}_{0}R}{R+r}$.

分析 根據(jù)切割產(chǎn)生的感應電動勢公式求出電動勢的大小,根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應電流的大小,從而得出R2兩端的電壓,根據(jù)Q=CU求出電容器的帶電量.

解答 解:切割產(chǎn)生的感應電動勢為:E=BLv0,
回路中產(chǎn)生的感應電流為:I=$\frac{E}{R+r}=\frac{BL{v}_{0}}{R+r}$,
則R2兩端的電壓為:U=IR2=$\frac{BL{v}_{0}R}{R+r}$,
電容器的帶電量為:Q=CU=$\frac{CBL{v}_{0}R}{R+r}$.
故答案為:$\frac{CBL{v}_{0}R}{R+r}$.

點評 本題考查了電磁感應與電路的綜合,知道電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓,通過切割產(chǎn)生的感應電動勢公式、閉合電路歐姆定律求出電容器兩端的電壓是解決本題的關鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一個從地面豎直上拋的小球,到達最高點前1s上升的高度是它上升的最大高度的$\frac{1}{4}$,不計空氣阻力,g=10m/s2.則(  )
A.小球上升的最大高度是5mB.小球上拋的初速度是15m/s
C.2.5s時物體正在上升D.1s末、3s末物體處于同一位置

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊“懸浮”在導軌上,滑塊對導軌的壓力近似為零,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦.某實驗小組驗證動量守恒定律的實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計),采用的實驗步驟如下:(滑塊A、B的質量mA、mB已經(jīng)給出且不相等)
①給導軌送氣,氣流穩(wěn)定后,按下電鈕放開卡銷.同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作.當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時自動停止計時,從記時器上記下 A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2
②在A和B間放入一個被壓縮的輕彈黃,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導軌上.
③調整氣墊導軌,使導軌處于水平.
④用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;B的右端至D板的距離L2
(1)實驗步驟的順序是③②④①
(2)利用已經(jīng)給的量和上述測量的實驗數(shù)據(jù),寫出驗證動能守恒定律的表達式mA$\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$-mB$\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$=0;
(3)利用上述實驗數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小,請寫出彈性勢能表達式為EP=$\frac{1}{2}$mA($\frac{{L}_{1}}{{t}_{1}}$)2+$\frac{1}{2}$mA($\frac{{L}_{2}}{{t}_{2}}$)2
(4)該實驗裝置中由于彈簧的質量不能忽略,會對實驗準確度造成影響.下列哪種方式可以減小這種影響?B
A.將彈簧與A、B滑塊都粘連在一起
B.將彈簧與AB中質量較大的粘連在一起
C.將彈簧與AB中質量較小的粘連在一起
D.將彈簧與A、B滑塊都不粘連在一起.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,平行導軌間距離為L,導軌間接有電阻R,其余電阻不計,勻強磁場與軌道平面垂直,磁場的磁感應強度為B.金屬桿ab長為2L,金屬桿與導軌密切接觸.在桿以a端為軸緊靠導軌由圖示豎直位置轉過90°的過程中,通過電阻R的感應電荷量為(  )
A.0B.$\frac{{\sqrt{3}BL}^{2}}{2R}$C.$\frac{{πBL}^{2}}{R}$D.$\frac{{2BL}^{2}}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,在足夠高的水平桌面上放置兩條相距L的平行且無限長的粗糙金屬導軌ab和cd,阻值為R的電阻與導軌的a、c端相連,其余電路電阻不計,金屬滑桿MN垂直于導軌并可在導軌上滑動.整個裝置放于勻強磁場中,磁場方向豎直向上,磁感應強度的大小為B.滑桿的中點系一不可伸長足夠長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一質量為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài),現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊,用I表示穩(wěn)定后回路中的感應電流,g表示重力加速度,設滑桿在運動中所受阻力恒為f,則在物體下落過程中( 。
A.物體的最終速度$\frac{(mg-f)R}{BL}$
B.物體的最終速度$\frac{{I}^{2}R}{mg-f}$
C.穩(wěn)定后物體重力的功率I2R
D.物體重力的最大功率為$\frac{mg(mg-f)R}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,在同一水平面內(nèi)有兩根足夠長的光滑水平金屬導軌,間距為20$\sqrt{2}$ cm,電阻不計,其左端連接一阻值為10Ω的定值電阻,兩導軌之間存在著磁感應強度為1T的勻強磁場,磁場邊界虛線由多個正弦曲線的半周期銜接而成,磁場方向如圖,一接入電阻阻值為10Ω的導體棒AB在外力作用下以10m/s的速度勻速向右運動,交流電壓表和交流電流表均為理想電表,則( 。
A.電流表的示數(shù)是$\frac{\sqrt{2}}{10}$ A
B.電壓表的示數(shù)是1V
C.導體棒運動到圖示虛線CD位置時,電流表示數(shù)為零
D.導體棒上消耗的熱功率為0.1W

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.如圖所示,先后以速度v1和v2(v1=2v2),勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強磁場的過程中,在先后兩種情況下,
(1)線圈中的電量之比為1:1
(2)線圈產(chǎn)生的熱量之比為2:1
(3)易混點辨析:分析(1)的問題,歸納電量的決定因素磁通量的變化量與線圈電阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌與固定電阻R1和R2相連,勻強磁場垂直穿過導軌平面,有一導體棒ab,質量為m,導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值相等,與導軌之間的動摩擦因數(shù)μ,導體棒ab沿導軌向上滑動,當上滑的速度為v時,受到安培力的大小為F,此時( 。
A.電阻R2的電熱功率為$\frac{Fv}{6}$
B.電阻R1的電熱功率為$\frac{Fv}{3}$
C.整個裝置消耗的機械功率為Fv
D.整個裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為μmgvcosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.真空中兩個靜止的點電荷,電荷量分別為+3Q和-Q,若僅將它們之間的距離增大位原來的2倍,則庫侖力( 。
A.減小為原來的$\frac{1}{12}$B.減小為原來的$\frac{1}{4}$
C.增大為原來的12倍D.增大為原來的4倍

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