电荷量是电磁学的基本概念之一,其计算方法较多,为了帮助同学们很好地掌握,现整理如下:
方法一、利用求电荷量:
例1、某电解池中,若在2秒内有个二价正离子和个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是多少? [析]:由题意可知,电流由正、负离子定向移动形成,则在2秒内通过截面的总电荷量为:
由电流的定义知:
方法二、利用求电荷量:煮面炉
例2、 如图1所示,已知电源电动势,内电阻,,求:
(1)电键S闭合后,所带电量?
(2)电键S断开后通过的电量为多少?
解:(1)当电键S闭合,电路稳定后,都相当于断路,两端的电压为,两端的电压为则:所带电荷量为
所带电荷量为
(2)电键S断开后通过的电量为:
方法三、利用安培力结合动量定理求电荷量:
例3、如图2所示,金属棒AB的质量m=5g,放置在宽L=1m、光滑的金属导轨的边沿,两金属导轨处于水平平面内,该处有竖直向下B=0.5T的匀强磁场。电容器的电容C=200uF,电源的电动势E=16V,导轨平面距地面高度h=0.8m。在电键K与“1”接通并稳定后,再使它与“2”接通,则金属棒AB被抛到s=0.064m的地面上,试求这时电容器上的电压。 分析:当K接“1”时,电源给电容器充电。
当K扳向“2”时,充电后的电容器通过金属棒
放电,产生放电电流。金属棒在磁场中受到安培
力作用,向右运动,当AB棒离开导轨时获得一声波驱散器
定的速度,使棒做平抛运动。只要求出通过AB
棒的电量,即可求出电容器两端的电压。
解:对AB棒做平抛运动有:
h=gt2
s=Vt
解得 V==0.16m/s
AB棒在轨道上运动,其末速度即为平抛运动的初速度,设电流的平均值为I,应用动量定理得:
尺寸检测
BILΔt=mV 由有
所以该过程通过ab的电荷量为 =1.610-3C
电容器充电电量为:Q=EC=3.210-苟仲武3C
中长波辐射器放电后电容器剩下的电量为:
放电后电容器两端的电压为:U/==8V
方法四、利用求电荷量:
例4、如图3所示,有一边长为L正方形线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线方向垂直,当线圈(设线圈总电阻为R)从图示位置,以速率v匀速拉出磁场的过程中,流过导线的电荷量为多少? 图3
析:线圈拉出磁场的过程中磁通量的变化为,感应电动势为教学磁板,感应电流为,所以流过导线的电荷量为