题目
题型:不详难度:来源:
答案
解析
错解一:
导体棒CD在外力作用下,会做切割磁感线运动,产生感应电动势。对导体棒AB在力F的作用下将向右做切割磁感线运动,根据右手定则可以判断出感应电动势方向向上,同理可分析出导体棒CD产生的感生Uab=0,所以电容器两极板ab上无电压,极板间电场强度为零。
错解二:
求出电容器的电压是求电容器板间的电场强度大小的关键。由图11-7看出电容器的b板,接在CD的C端导体CD在切割磁感线产生感应电动势,C端相当于电源的正极,电容器的a接在AB的A端。导体棒AB在切割磁感线产生感应电动势,A端相当于电源的负极。导体棒AB,CD产生的电动势大小又相同,故有电容器的电压等于一根导体棒产生的感应电动势大小。
UC=BLv=4×0.5×0.l=0.2(V)
根据匀强电场场强与电势差的关系
由于b端为正极,a端为负极,所以电场强度的方向为b→a。
错解一:根据右手定则,导体棒AB产生的感应电动势方向向下,导体棒CD产生的感应电动势方向向上。这个分析是对的,但是它们对整个导体回路来说作用是相同的,都使回路产生顺时针的电流,其作用是两个电动势和内阻都相同的电池串联,所以电路中总电动势不能相减,而是应该相加,等效电路图如图11-8所示。
错解二:虽然电容器a板与导体AB的A端是等势点,电容器b板与导体CD的C端是等电势点。但是a板与b板的电势差不等于一根导体棒切割磁感线产生的电动势。a板与b板的电势差应为R′两端的电压。
【正确解答】
导体AB、CD在外力的作用下做切割磁感线运动,使回路中产生感应电流。
电容器两端电压等于R′两端电压UC==I=0.2×1=0.2(V)
回路电流流向D→C→R′→A→B→D。所以,电容器b极电势高于a极电势,故电场强度方向b→a。
【小结】
从得数上看,两种计算的结果相同,但是错解二的思路是错误的,错在电路分析上。避免错误的方法是在解题之前,画出该物理过程的等效电路图,然后用电磁感应求感应电动势,用恒定电流知识求电流、电压和电场知识求场强,最终解决问题。
核心考点
试题【如图11-7所示装置,导体棒AB,CD在相等的外力作用下,沿着光滑的轨道各朝相反方向以0.lm/s的速度匀速运动。匀强磁场垂直纸面向里,磁感强度B=4T,导体棒】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度。 |
B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 |
C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 |
D.圆环最终将静止在平衡位置。 |
A.C端一定是N极 |
B.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同 |
C.C端一定是S极 |
D.无法判断,因螺线管的绕法不明确 |
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