电磁感应中的电容器问题.docx

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1、A.B.C.D.(1)(2) 大?电源电动势为E,O电磁感应与电容器1 .如下图,有用铝板制成的U形框,将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中,使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度V匀速运动,悬线中的拉力为F,那么(悬线竖直,F=mg悬线竖直,Fmg悬线竖直,Fmg无法确定F的大小和方向2 .在图甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余局部均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度v,在甲、乙、丙三种情

2、形下导体棒ab的最终运动状态A.甲、丙中,ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;ab棒最终静止B.甲、丙中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动;ab棒最终静止C.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动D.三种情形下导体棒ab最终均静止3.如下图,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为1.,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连.整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B.质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上.内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻.(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静

3、止,那么滑动变阻器接入电路的阻值R为多大?(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离S时到达稳定速度,那么此稳定速度的大小为多大?下落s的过程中所需的时间为多少?3 3)ab到达稳定速度后,将开关K突然接到3,试通过推导,说明ab作何种性质的运动?求ab再下落距离S时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器没有被击穿)4 .如下图,处于匀强磁场中的两根足够长且电阻不计的平行金属导轨相距1.,导轨平面与水平面重合,左端用导线连接电容为C的电容器(能承受的电压足够大).匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向上.一质量为m、电阻不计的直金属棒垂直放在两导轨上,一根绝缘的、足

4、够长的轻绳一端与棒的中点连接,另一端跨过定滑轮挂一质量为m的重物.现从静止释放重物并通过轻绳水平拖动金属棒运动(金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,不计滑轮质量和所有摩擦).求:求证:金属棒的运动是匀加速直线运动;当重物从静止开始下落一定高度时,电容器带电量为Q,那么这个高度h多当重物从静止开始下落一定高度H时,电容器所蕴含的电能为多大?5 .如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为,间距为1.导轨上端接有一平行板电容器,电容为C.导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面.在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.金属棒与导轨

5、之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g.忽略所有电阻.让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系.6 .如下图,水平面内有两根足够长的平行导轨1.I、1.2,其间距d=0.5m,左端接有容量C=2000F的电容.质量m=20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动,导体棒和导轨的电阻不计.整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度B=2T.现用一沿导轨方向向右的恒力Fl=0.44N作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经t时间后到达B处,速度v=5ms.此时,突然将拉力方向变为沿导轨向左,大小变为F2,又经

6、2t时间后导体棒返回到初始位置A处,整个过程电容器未被击穿.求(1)导体棒运动到B处时,电容C上的电量;(2)t的大小;F2的大小.7 .如下图,位于同一水平面内的两根平行导轨之间的距离为1.,导轨左端连接一个耐压足够大的电容器,电容器的电容为C,放在导轨上质量为m的导体杆MN与导轨接触良好,MN杆在平行于导轨的水平恒力F作用下从静止开始加速运动,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。导轨足够长,不计一切电阻和摩擦,求从导体杆开始运动经过时间t电容器吸收的电能E?8 .如下图,电动机用轻绳牵引位于水平面内平行放置的光滑金属长直导轨M、N上的导杆ab运动,M、N间距为1

7、.,导轨间接有定值电阻R,导轨平面处在竖直向下、磁强度大小为B的匀强磁场中.导体杆ab垂直M、N置于导轨上,其长度也为1.,电阻为门动机内阻为r2,导体杆ab由静止开始运动,历时t速度到达最大,在此过程中伏特表、安的示数恒为U和1.那么:()A.导体杆ab的最大动能为一N8 .在t时间内整个装置产生的焦耳热为J4十-(-2r,)C.导体杆ab以最大速度运动时,电阻R的发热功率为R+/a-皿俨+一D.导体杆ab的最大速度为V的二9 .半导体指纹传感器:在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒,传感器阵列的每一点是一个金属电极,充当电容器的一极,其外面是绝缘的外表.手指贴在其上与其构成了电容器的另一

8、极,由于手指指纹深浅不同,靖和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同,其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压,然后对每个电容的放电电流进行测量,设备将采集到不同的数值汇总,也就完成了指纹的采集,那么()A.指纹的喳处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近,电容小B.指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远,电容小C.对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时,在手指靠近时,各金属电极电量减小D.对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时,在手指远离时,各金属电极均处于充电状态10.能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律,如:电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两

9、极板中的一个极板移到另一个极板的过程.在移动过程中克服电场力做功,电源的电能转化为电容器的电场能.实验说明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如下图.(1)对于直线运动,教科书中讲解了由vt图像求位移的方法.请你借鉴此方法,根据图示的QU图像,假设电容器电容为C两极板间电压为U,求电容器所储存的电场能;(2)如下图,平行金属框架竖直放置在绝缘地面上.框架上端接有一电容为C的电容器.框架上一质量为m、长为1.的金属棒平行于地面放置,离地面的高度为h.磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直.现将金属棒由静止开始释放,金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦.开始时电容器不带电,不计各处电阻.求:a.金属棒落地时的速度大小b.金属棒从静止释放到落到地面的时间

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