電磁感應中的電容

1、第1講 電磁感應中的電容題一：電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是（ ）A從a到b，上極板帶正電B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電D從b到a，下極板帶正電題二：如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以v0射入和兩板間的勻強磁場中，ab直導線與、連接，線圈A與直導線cd連接。線圈A內有隨圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左。則下列說法正確的是（ ）A01 s內ab、cd導線互相排斥B12 s內ab、cd導線互相排斥C23 s內ab、cd導線互

2、相排斥D34 s內ab、cd導線互相排斥題三：如圖所示，水平面內有兩根足夠長的平行導軌、，其間距，導軌左端接有電容的電容器。質量的導體棒可在導軌上無摩擦滑動，導體棒和導軌的電阻不計。整個空間存在著垂直導軌所在平面的勻強磁場，磁感應強度?，F(xiàn)用一沿導軌方向向右的恒力作用于導體棒，使導體棒從靜止開始運動，經過一段時間t，速度達到，則（ ）A此時電容器兩端電壓為B此時電容器所帶電荷量為C導體棒做勻加速運動，且加速度為D時間題四：如圖所示，在空間存在著豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B。一水平放置的長度為L的金屬桿ab與圓弧形金屬導軌P、Q緊密接觸，P、Q之間接有電容為C的電容器。若ab桿繞a點以角速度

3、沿逆時針方向勻速轉動，則下列說法正確的是（ ）A電容器與a相連的極板帶正電B電容器與b相連的極板帶正電C電容器的帶電荷量是D電容器的帶電荷量是題五：在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一與磁場方向垂直、長度為L的金屬桿aO，已知，a、c與磁場中以O為圓心的同心圓（都為部分圓?。┙饘佘壍朗冀K接觸良好。一電容為C的電容器接在軌道上，如圖所示，當金屬桿在與磁場垂直的平面內以O為軸，以角速度順時針勻速轉動時（ ）ABC電容器帶電荷量D若在eO間連接一個電壓表，則電壓表示數(shù)為零題六：如圖甲所示，在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內，相距為L。一質量為m

4、的導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道和導體棒的電阻均不計。若軌道左端接一電容器，電容器的電容為C，導體棒在水平拉力的作用下從靜止開始向右運動。電容器兩極板電勢差隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知t1時刻電容器兩極板間的電勢差為U1。求導體棒運動過程中受到的水平拉力大小。題七：圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行足夠長的光滑金屬導軌，間距為L，電阻不計。導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，兩端分別接阻值為2R的電阻R1和電容為C的電容器。質量為、電阻為R的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持良好接觸。桿ab由靜止開始下滑，在下滑過程中最大的速度為，整個電路消耗的最大電功

5、率為P，則（ ）A電容器右極板帶正電B電容器的最大帶電量為C桿ab的最大速度等于D桿ab所受安培力的最大功率為題八：如圖所示，水平固定的平行金屬導軌（電阻不計），間距為，置于磁感應強度為、方向垂直導軌所在平面的勻強磁場中，導軌左側接有一阻值為的電阻和電容為的電容器。一根與導軌接觸良好的金屬導體棒垂直導軌放置，導體棒的質量為，阻值為。導體棒在平行于軌道平面且與導體棒垂直的恒力的作用下由靜止開始向右運動。（1）若開關S與電阻相連接，當位移為時，導體棒的速度為，求此過程中電阻上產生的熱量以及作用的時間。（2）若開關S與電容器相連接，求經過時間導體棒上產生的熱量。（電容器未被擊穿）題九：如圖所示，兩條

6、平行導軌所在平面與水平面的夾角為，間距為L，導軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面。在導軌上放置一質量為m的金屬棒，棒可沿導軌下滑，且在下滑過程中保持與導軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g。忽略所有電阻，讓金屬棒從導軌上端由靜止開始下滑，求：（1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關系；（2）金屬棒的速度大小隨時間變化的關系。題十：如圖所示，一無限長的光滑金屬平行導軌置于勻強磁場B中，磁場方向垂直導軌平面，導軌平面豎直且與地面絕緣，導軌上M、N間接一電阻R，P、Q端接一對沿水平方向的平行金屬

7、板，導體棒ab置于導軌上，其電阻為3R，導軌電阻不計，棒長為L，平行金屬板間距為d。今導體棒通過定滑輪在一物塊拉動下開始運動，穩(wěn)定后棒的速度為v，不計一切摩擦阻力。此時有一帶電量為q的液滴恰能在兩板間做半徑為r的勻速圓周運動，且速率也為v。重力加速度取g。求：（1）棒向右運動的速度大??；（2）物塊的質量m。電磁感應中的電容題一：D詳解：當磁鐵N極向下運動時，向下穿過線圈的磁通量增大，由楞次定律可得，感應磁場方向與原來磁場方向相反，再由安培定則可得感應電流方向沿線圈盤旋而下，由于線圈相當于電源，線圈下端相當于電源正極，則流過R的電流方向是從b到a，電容器下極板帶正電，故D正確。題二：CD詳解：由

8、題圖甲左側電路可以判斷ab中電流方向為由a到b，由題圖甲右側電路及題圖乙可以判斷，02 s內cd中電流方向為由c到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項A、B錯誤；24 s內cd中電流方向為由d到c，與ab中電流方向相反，因此ab、cd相互排斥，選項C、D正確。題三：B詳解：當棒運動速度達到時，產生的感應電動勢，此時電容器兩端電壓等于電動勢E，即，選項A錯誤。電容器的帶電荷量，選項B正確。由牛頓第二定律有，又，聯(lián)立解得，a為定值，因此導體棒做勻加速運動，加速度，時間，選項C、D錯誤。題四：AD詳解：若ab桿繞a點以角速度沿逆時針方向勻速轉動，產生的感應電動勢為，由，解得電容器的帶

9、電荷量是，選項C錯誤，選項D正確；根據(jù)右手定則可判斷出感應電動勢的方向由b指向a，電容器與a相連的極板帶正電，選項A正確，選項B錯誤。題五：AC詳解：金屬桿轉動切割磁感線產生的感應電動勢大小為， ， ，故A正確。，故B錯誤。電容器帶電荷量為，故C正確。，故D錯誤。題六：詳解：感應電動勢與電容器兩極板間的電勢差相等，即。由電容器的Ut圖可知，導體棒的速度隨時間變化的關系為，可知導體棒做勻加速直線運動，其加速度，又，則。由牛頓第二定律得。題七：AC詳解：根據(jù)右手定則，感應電動勢的方向為ab，故右板帶正電荷，A正確；當金屬桿的速度達到最大時，感應電動勢最大，為，路端電壓的最大值為，故電容器的最大帶電

10、量為，故B錯誤；金屬桿速度最大時，重力與安培力平衡，克服安培力所做的功的功率等于整個電路消耗的功率，所以有，解得最大速度，故C正確，D錯誤。題八：（1）， （2）詳解：（1）根據(jù)功能關系有，所以電阻上產生的熱量，在作用過程中根據(jù)牛頓第二定律有，對于極短時間內有，在純電阻電路中，聯(lián)立解得。（2）在作用過程中根據(jù)牛頓第二定律有，由，可得，解得導體棒的加速度為，即導體棒做勻加速運動，電路中有恒定的充電電流所以，導體棒上產生的熱量為。題九：（1） （2）詳解：（1）設金屬棒下滑的速度大小為v，則產生的感應電動勢為，平行板電容器兩極板之間的電勢差為，設此時電容器極板上積累的電荷量為Q，則有，解得。（2）設金屬棒的速度大小為v時，經歷的時間為t，通過金屬棒的電流為i。金屬棒受到的安培力方向沿導軌向上，大小為。設在時間內流經金屬棒的電荷量為，則有，也是平行板電容器兩極板在時間內增加的電荷量，則。根據(jù)加速度的定義有，金屬棒受到的滑動摩擦力方向沿導軌向上，大小為，式中，N是金屬棒對導軌