如图所示,在磁感强度B= 2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆

如图所示,在磁感强度B= 2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环。圆环所在的平面与磁感线垂直。OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。A端始终与圆环相接触OA棒的电阻R=0.1Ω,图中定值电阻R1=100Ω,R2=4.gΩ,电容器的电容C=100pF。圆环和连接导线的电阻忽略不计,求:

(1)电容器的带电量。哪个极板带正电。

(2)电路中消耗的电功率是多少?

 

答案

(1)         (2)5W


解析:

(l)画出等效电路图,如图所示。导体棒OA产生感应电动势

根据右手定则,感应电流的方向由O→A,但导体棒切割磁感线相当于电源,在电源内部电流从电势低处流向电势高处。故A点电势高于O点电势。又由于电容器上板与A点相接即为正极,同理电容器下板由于与O相接为负极。

(2)电路中消耗的电功率P=I2(R+R2)=5(W),或P=Iε=5(W)

〖点评〗(1)电容器两板虽然与切割磁感线的导体相连,但两板间并不等于导体棒OA产生的感应电动势。因为导体棒有电阻。所以电容器的电压应等于整个回路的端电压。

(2)电路中消耗的功率由于导体棒有电阻,即相当于电源有内阻,所以电路中消耗的功率不仅在外电阻R2上,而且还消耗在内阻R上。P=I2(R+R2)或根据能量守恒P=Iε。

相关题目

草酸(C2H2O4)的化学性质与碳酸相似.已知碳酸易分解,草
草酸(C2H2O4)的化学性质与碳酸相似.已知碳酸易分解,草酸在受热条件下仅分解成三种氧化物.某学习小组对此展开探究:    (1)小明首先根据草
有些同学只爱吃肉,不爱吃水果和蔬菜,常此以往会造成身
有些同学只爱吃肉,不爱吃水果和蔬菜,常此以往会造成身体缺乏A、蛋白质和维生素                       B、脂肪和无机盐C、维生素和无
Sometimes you need to make phone calls to get a job. Calling is the first step w
Sometimes you need to make phone calls to get a job. Calling is the first step where you can show your ability to an employer. Here are some tried and true tips:Get the person responsibleYou need to t
下列关于力对物体做功的说法正确的是(   )A.摩擦阻力对
下列关于力对物体做功的说法正确的是(   )A.摩擦阻力对物体做功的多少与路径无关B.合力不做功,物体必定做匀速直线运动C.在相同时间内作用力与
一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖,其
一束红光与一束紫光以适当的入射角射向半圆形玻璃砖,其出射光线都是由圆心O点沿OP方向射出,如图所示,则: A.AO是红光,它穿过玻璃砖所需的时
对于某些离子的检验及结论正确的是A.加入氢氧化钠溶液并
对于某些离子的检验及结论正确的是A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+B.加入氯化钡溶液有白色沉淀
某种植物的株高由多对基因控制,显性基因越多就越高.现
某种植物的株高由多对基因控制,显性基因越多就越高.现将最高和最矮的2个极端类型作为亲本杂交,F2表现型的预期分布与下列曲线最接近是()  
用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。 (1)选择
用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。 (1)选择装置A用氯酸钾和二氧化锰制氧气的化学方程式为                ,用排水法收集氧气

最新题目