题目内容

如图12.2-5,电阻不计的两条平行导轨间距为L,两端各接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器.导轨平面竖直放置在与之垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中金属杆ab长2L,a端与导轨绞接,其电阻不计.ab杆自竖直位置由静止开始绕a顺时针沿光滑的导轨平面倒下,当杆转过600角时角速度为ω,求整个倒下过程中通过R的电量.

 


解析:

当ab向右倒下且b端离开导轨前闭合电路中磁通量发生变化,R中有感应电流通过,接入回路中的旋转导体棒作为电源一方面对R供电,使电量q1流过R,另一方面又对C充电,充电电量逐渐增至q2;当b端离开导轨后,由于旋转导体棒脱离回路,充了电的C又对R放电,这样又有电量q2流过R,。通过R的电量应该是感应电流的电量和电容器放电的电量之和。1.通过R的感应电量q1=Δt=ΔΦ/R=BL2/2R;2.通过R的电容器放电电量q2=CE=,总电量q=q1+q2=

点评:本题要求能分析整个物理过程,合理选择感应电动势的平均值和瞬时值的表达式,另外考察导线转动切割的公式E=Bl2ω/2.

练习册系列答案
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在正常体温下,如果脑部的血流停止,则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死。若是将体温降低约20℃,脑细胞的耗氧量也随之降低,如此可容许血流暂停时间延长,以利脑部手术进行。手术之前,病患的心肺功能开始由心肺机取代,心肺机包括三大部分:氧合器作为人工肺,对血液供氧;抽送泵代表心脏,推动血液循环;热交换器则提供热量交换,经由血液循环调节体温。体重约60公斤重的病患,其体温监测记录如图(1)所示。
(1)此病患的脑部手术最适宜的时段在
[     ]
A.10时至12时
B.13时30分至14时
C.14时至15时
D.15时至16时
(2)如图(2)所示,工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端,利用与固定磁铁之间的相对运动,带动抽送泵中的活塞,抽送血液。图中左活门只能向外自由开启,反向则封闭管路。下列有关此设计构想的叙述正确的是
[     ]
A.血液由左活门吸入,右活门推出
B.当甲电极为正,乙电极为负时,活塞向上运动
C.当甲电极为正,乙电极为负时,抽送泵将血液吸入
D.当甲电极为负,乙电极为正时,抽送泵内压强降低
(3)人类大动脉的截面积约是5.0×10-4m2,若心脏推送血液的平均压强约为1.2×104Pa,平均流速约0.20m/s。则心脏推动血液流动的平均功率约为____________W。
(4)心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示,前者等于搏出量乘以射血压强,即每搏功(J)=搏出量(m3)×射血压强(Pa)+动能(J)。假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态,压力与血液流速的关系如图(3)所示,当血液流速为16cm/s,搏动频率为72次/分时,心肺机每搏功约为____________J。(血液的密度约与水相当)

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