问题
问答题
如图所示,两个光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)相距L=50cm,导体棒AB长度与框架宽度相同,其电阻为r=1Ω,且可以在光滑金属导轨上滑动,定值电阻R1=3Ω,R2=6Ω,整个装置放在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于整个导轨平面,现用外力F拉着AB向右以v=5m/s速度作匀速运动.求:
(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向;
(2)导体棒AB两端的电压U;
(3)若图中的电容器的电容C为0.3μF,则其充电量是多少?经过一定时间撤去金属棒,从撤去到稳定通过电阻R2的电荷量是多少?

答案
(1)E=Blv=2.5V
由右手定则得,AB棒上的感应电流方向是B→A
(2)R并=
=2Ω I=R1R2 R1+R2
=E R并+r
A2.5 3
U=IR并=
V5 3
(3)Q=CU=5×10-7C
设电容放电过程,通过两电阻R1、R2的瞬时电流为I1、I2,
则
=I1 I2 R2 R1
又电量Q=It,t相同,得到
QR2=
Q=R1 R1+R2
×10-7C5 3
答:(1)导体棒AB产生的感应电动势E为2.5V,AB棒上的感应电流方向是B→A;
(2)导体棒AB两端的电压U为
V;5 3
(3)电容器充电量是5×10-7C.经过一定时间撤去金属棒,从撤去到稳定通过电阻R2的电量为
×10-7C.5 3