高中物理电磁感应中的电容器问题微课课件.ppt

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1、电磁感应中的电容器问题例例1 平行水平长直导轨间的距离为平行水平长直导轨间的距离为L，左端接一，左端接一耐高压的电容器耐高压的电容器C，轻质导体杆，轻质导体杆cd与导轨接触良与导轨接触良好，如图好，如图1 所示，在水平力作用下以加速度所示，在水平力作用下以加速度a 从从静止匀加速运动，匀强磁场静止匀加速运动，匀强磁场B 竖直向下，不计摩竖直向下，不计摩擦与电阻，求擦与电阻，求:(1)所加水平外力所加水平外力F 与时间与时间t 的关系的关系?(2)在在t 秒时间内有多少能量转化为电场能秒时间内有多少能量转化为电场能?例例3 如图如图3所示，所示，MN、PQ为相距为相距L 的光滑平行的光滑平行导轨

2、，导轨平面与水平面夹角为导轨，导轨平面与水平面夹角为，导轨处于，导轨处于磁感应强度为磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的匀强磁场中，在两导轨的M、P 两端间接有一两端间接有一电容为电容为C 耐压很高的电容器，质量为耐压很高的电容器，质量为m 的导体的导体棒由静止开始下滑，回路电阻不计，求棒由静止开始下滑，回路电阻不计，求ab 下滑下滑的加速度的加速度?例例4 如图如图4 所示，处于匀强磁场中的两根足够长且电所示，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阻不计的平行金属导轨相距L，导轨平面与水平面重，导轨平面与水平面重合，左端用导

3、线连接电容为合，左端用导线连接电容为C的电容器的电容器(能承受的电压能承受的电压足够大足够大)已知匀强磁场的磁感应强度大小为已知匀强磁场的磁感应强度大小为B、方、方向竖直向上向竖直向上 一质量为一质量为m、电阻不计的直金属棒垂直、电阻不计的直金属棒垂直放在两导轨上，一根绝缘的、足够长的轻绳一端与棒放在两导轨上，一根绝缘的、足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也为的中点连接，另一端跨过定滑轮挂一质量也为m 的重的重物物 现从静止释放重物并通过轻绳水平拖动金属棒现从静止释放重物并通过轻绳水平拖动金属棒运动运动(金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，不计金属棒始终与导轨垂直并保持良

4、好接触，不计滑轮质量和所有摩擦滑轮质量和所有摩擦)求重物从静止开始下落过程求重物从静止开始下落过程中的加速度中的加速度?【2017天津天津】电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为，电容器的电容为C。两根固定于。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一，电阻不计。炮弹可视为一质量为质量为m、电阻为、电阻为R的

5、金属棒的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关态，并与导轨良好接触。首先开关S接接1，使电容器完全充电。然，使电容器完全充电。然后将后将S接至接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动。当开始向右加速运动。当MN上的上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。问：达到最大速度，之后离开导轨。问：（1）磁场的方向；）磁场的方向；（2）MN刚开始运动时加速度刚开始运动时加速度a的大小；的大小；（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。是多少。