王舉村●
江蘇省連云港市贛榆區(qū)海頭高級中學(222111)
談電磁感應(yīng)中感應(yīng)電量的計算
王舉村●
江蘇省連云港市贛榆區(qū)海頭高級中學(222111)
例1 如圖1所示,導線全部為裸導線,半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強磁場,磁感強度為B,一根長度大于2r的導線MN以速率v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑動到右端,電路的固定電阻為R,其余電阻不計,求:MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中,通過電阻R上的電量.
在閉合回路中,長度已知的導體桿以一定的初速度垂直切割勻強磁場,導體棒將停在何處?通過的電量又是多少呢?
例2 如圖2,水平且平行的足夠長導軌MN、PQ右端接有電阻R=1000Ω,兩導軌間距是l=1 m,水平軌道空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B=10T.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.01kg垂直導軌放置的導體桿以v=3 m/s沿水平導軌滑行直到停下.不計一切摩擦、阻力和導軌及導體桿的電阻.
求:求整個過程中流過導體桿橫截面的電荷量q.
解析 導體桿在水平軌上滑動時切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生感應(yīng)電流,導體桿要受到安培力的阻礙作用而減速,則有mat=-BIl①.
設(shè)某段極小時間Δt內(nèi)導體桿的速度變化量為Δv,導體桿的位移為Δs=vΔt②,
點評 此題從牛頓第二定律出發(fā),巧妙利用“空間勻變速”的規(guī)律求解.注意,平時我們感覺不可能存在“空間勻變速”運動形式,的確是存在的.
例3 面積S=0.2 m2、n=100匝的圓形線圈,處在如圖3所示的磁場內(nèi),磁感應(yīng)強度隨時間t變化的規(guī)律是B=0.02 t,C=30μF,線圈電阻不計,求:電容器的電荷量及a板電性.
例4 如圖4所示,夾角為45°的三角形裸導體框架AOC水平放置,導體棒MN⊥OC,且從O點開始以速率v0勻速向右運動,框架與導體棒材料相同,單位長度電阻均為r,整個框架處在豎直向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,求:時間t內(nèi)流過導體橫截面的電荷量?
可見在使用物理公式時一定要明確它的來龍去脈、使用條件和適用范圍,不能亂套公式、走進物理公式的誤區(qū).
G632
B
1008-0333(2016)34-0054-02