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如图16-2-10所示,两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直导轨平面.两导轨间距为l,左端接一电阻R,右端接一电容器C,其余电阻不计.长为2l的导体棒a

题目详情
如图16-2-10所示,两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直导轨平面.两导轨间距为l,左端接一电阻R,右端接一电容器C,其余电阻不计.长为2l的导体棒ab如图所示放置.从ab与导轨垂直开始,以a为圆心沿顺时针方向以角速度ω匀速旋转90°的过程中,通过电阻R的电荷量是多少?

图16-2-10
▼优质解答
答案和解析
2Bl 2 ωC+

以a为圆心ab沿顺时针旋转至60°时,导体有效切割边最长为2l,故此时感应电动势也最大,且为E=B·2l· ω= B(2l) 2 ω
此时电容器被充电Q 1 =CE=2Bl 2 ωC
在从60°旋转到90°的过程中,电容器放电,
在这一过程中通过R的电荷量Q 2 =
带电荷量Q 1 将全部通过电阻R,故整个过程中通过R的总电荷量为Q=Q 1 +Q 2 =2Bl 2 ωC+ .