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

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  • 解题思路:本题(1)的关键是明确导体棒以一端为轴做旋转切割磁感线运动时感应电动势的求法,为E=

    BL

    2

    w

    2

    ,然后根据电路图求出总电流和电容器两端的电压即可,再根据右手定则判定电容器两板电势的高低;题(2)的关键是明确电路中消耗的电功率的含义是

    P

    =EI.

    (l)导体棒OA产生感应电动势为:E=

    Br2 w

    2

    代入数据解得:E=5V,

    根据闭合电路欧姆定律可得总电流为:I=[E

    R

    +R 2=

    5/0.1+4.9]A=1A

    由欧姆定律可知电容器两端电压为:

    U c=

    IR 2=1×4.9V=4.9V

    所以电容器带电量为:Q=C

    U c=100

    ×10−12 ×4.9C=4.9

    ×10−10 C

    根据右手定则可知,A点电势高于O点电势,电容器上板为正极.

    (2)电路中消耗的电功率为:

    P 消=EI=5×1W=5W

    答:(1)电容器的带电量为4.9

    ×10−10 C,电容器上板为正极.

    (2)电路中消耗的电功率是5W.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.

    考点点评: 熟记导体棒以一端为轴做切割磁感线运动时产生的感应电动势表达式为E=BL2 w2.