外力存在时,导体棒切磁感线给电容器充电的计算中,为什么电容器的电压为感应电动势

发布时间: 2023-04-20 00:00:55 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 95

磁场与电容在一个磁场中有一导线框,不计摩擦,在导线框左端有一电容C__________rn,...

外力存在时,导体棒切磁感线给电容器充电的计算中,为什么电容器的电压为感应电动势

磁场与电容

在一个磁场中有一导线框 不计摩擦 在导线框左端有一电容C__________rn rn除了电容以外都是连的 最简单的那种 然后在框上放一个导电棒rn给一向右初速度 请问最终棒是怎样运动的?rn答案是最终向右匀速运动 请哪位高人解释下具体过程 最终怎么样使电容电压=感应电动势的 充电过程是接近光速的 所以一直在充电放电搞的我很乱.
是否少个条件?导体棒在向右运动的过程中是否受向右的作用力?
本模型中的导体棒的运动最终会达到一个动态平衡状态。
起初导体棒向右切割磁感线,会产生感应电动势,导体棒就好比一只电源,对电容器充电,随着导体棒的速度的增大,电容器上的电量也会增多,之后电容器放电,在导体棒中形成电流,于是导体棒受到向左的磁场力,当磁场力和向右作用力平衡时,导体棒就会向右作匀速运动。

如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,且与导轨接

如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,且与导轨接触良好.导轨所在空间存在匀强磁场,匀强磁场与导轨平面垂直,t=0时,将开关S由1掷向2,分别用q、i、v和a表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小,则图所示的图象中正确的是(  )

A.
B.
C.
D.
首先分析导体棒的运动情况:开关S由1掷到2,电容器放电,在电路中产生放电电流.导体棒通有电流后会受到向右的安培力作用,向右加速运动.导体棒将切割磁感线,产生感应电动势,此感应电动势将电容器的电压抵消一些,随着速度增大,感应电动势增大,则回路中的电流减小,导体棒所受的安培力减小,加速度减小.因导轨光滑,所以在有电流通过棒的过程中,棒是一直加速运动(变加速).当感应电动势等于电容器的电压时,电路中无电流,导体棒不受安培力,做匀速运动.
A、当棒匀速运动后,棒因切割磁感线有电动势,所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值,则由Q=CU知,电容器的电量应稳定在某个不为0的数值,不会减少到0.这时电容器的电压等于棒的电动势数值,棒中无电流,故A错误.
B、由于通过棒的电流是按指数递减的,最后电流减至零.故B错误.
C、导体棒先做加速度减小的变加速运动.由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力运动,当感应电动势等于电容器的电压时,电路中无电流,导体棒不受安培力时,导体棒做匀速运动.故v-t图象是曲线后应是直线.故C错误.
D、根据上面分析可知,杆的加速度逐渐减小直到为零,故D正确.
故选:D

高中物理:电容器电压的增量为何等于导体棒感应电动势的增量?

从电路图上你可以看到,导体产生感应电动势以后,电容器的隔直通交,整个回路并没有产生电流。所以,导体的上端,和电容器的上端,是等电势(位)的,同理,导体的下端和电容器的下端,是等电势(位)的。所以,导体上下的电势差(电压)和,电容器上下的电势差(电压),始终是相等的。所以,电容器电压的增量也总是与导体电动势(输出电压)的增量相等
导体棒对电容器的充电是非常快的,也就是说电容器的两个极板分别与导体棒两端的电势相等,所以导体棒的电势差与电容器极板的电势差总是相等的!
希望能帮助到你,满意请采纳哦!
当导体爆炸时,产生电动势(电压),当电容器充电时,当导体充电时,电容器不再充电。因此,电容器两端的电压等于导体棒两端的电压。
因为关于电容有一个基本公式:C=Q/U

导体切割磁感线产生感应电动势的问题

导体切割磁感线可以产生感应电动势,那么:直导体切割磁感线,在导体两端会产生感应电动势;闭合圆形导体垂直切割磁感线,是否会产生感应电动势(导体全部在磁场中运动;匀强磁场;运动方向、导体、磁场方向两两垂直)???

  切割磁导线产生电流和产生电动势的情况是有点不一样的。电流是在在闭合的线圈中产生的,所以要产生感应电流需要是闭合的线圈。感应电动势就不需要是闭合线圈了。导线是导体,比如铁棒室友铁原子组成的(中学化学上有所涉及,金属是由原子组成的)。铁原子由原子核和电子两种带有不同(正负)电性的粒子组成。这两种带电粒子在磁场中运动会在洛伦兹力的作用下有圆周运动的趋势,方向相反。洛伦兹力使得这两种粒子向相反的两个方向运动,最后聚居,产生电动势。相似的,电容板在充电的过程中的电动势是在电源的外力下产生的电动势,导体棒是在洛伦兹力的作用下产生电动势。
会!当然会!
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以上面的图形所示为例,
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1、如果线圈向右运动,那么线圈的最上方的点的电动势最高,即为正;
线圈的最下方的点的电动势最低,即为负。
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2、如果线圈向左运动,那么线圈的最下方的点的电动势最高,即为正;
线圈的最上方的点的电动势最低,即为负。
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3、如果线圈向上运动,那么线圈的最左方的点的电动势最高,即为正;
线圈的最右方的点的电动势最低,即为负。
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4、如果线圈向下运动,那么线圈的最右方的点的电动势最高,即为正;
线圈的最左方的点的电动势最低,即为负。
本文标题: 外力存在时,导体棒切磁感线给电容器充电的计算中,为什么电容器的电压为感应电动势
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