於明中西安市週至中學郵編710400
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關鍵詞：定義式思路分類應用
在電學中有關電荷量的問題圍繞電容的定義式和電流的定義式進行計算的，對於這類問題的計算有如下思路。
一、思路
二、分類應用
1、利用電容器的定義式進行計算。
由電容器的定義式可得：q=cu；由於q與u成正比可得：。
例1：（91年高考）圖1中e=10伏,r1=4歐,r2=6歐,c=30微法,電池內阻可忽略。
(1)閉合開關k,求穩定後通過r1的電流.
(2)然後將開關k斷開,求這以後流過r1的總電量.
解: (1) ①
(2)解法1：
斷開前,電容器上電壓為ir2,儲存的電量為q1=cir2 ②
斷開後,待穩定後,電容器上電壓為e,儲存的電量為q2=ce ③
流過r1的總電量為△q=c(e-ir2) ④
△q =1.2×10-4 c
解法2：開關閉合時，電容器兩端的電壓為u1=i r2=6v
開關斷開時，電容器兩端的電壓為u2、=e=10v
由= 30μf×(10-6)v=1.2×10-4c
2、利用q=it進行計算。
由電流的定義式可得：q=it
例2：某些閃電持續的時間約0.005s，所形成的平均電流約,則在次閃電中流動的電荷量為多少?
解析:由題意知：閃電過程中流動的電荷量q=it=0.005s=300c
3、利用q=n進行計算。
當閉合電路中的磁通量發生變化時，根據法拉第電磁感應定律，平均感應電動勢e＝n，平均感應電流i＝＝n
則通過導體橫截面的電量q=i＝n
可見電量q僅由線圈匝數、迴路總電阻和磁通量的變化決定，與磁通量變化時間、線圈運動速率無關。
例3：( 2023年全國理科綜合)如圖，在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻r的直角形金屬導軌aob（在紙面內），磁場方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導軌c、d分別平行於oa、ob放置。保持導軌之間接觸良好，金屬導軌的電阻不計。
現經歷以下四個過程：①以速率v移動d，使它與ob的距離增大一倍；②再以速率v移動c，使它與oa的距離減小一半；③然後，再以速率2v移動c，使它回到原處；④最後以速率2v移動d，使它也回到原處。設上述四個過程中通過電阻r的電量的大小依次為q1、q2、q3和q4，則
a. q1＝q2＝q3＝q4
b. q1＝q2＝2q3＝2q4
c. 2q1＝2q2＝q3＝q4
d. q1≠q2＝q3≠q4
解析：此題在分析時利用q＝n，
在幾次移動的過程中，由於磁感應強度
和所圍的面積沒有改變，故通過電阻r
的電量是相等的。故選：a
在應用中，出現磁感應強度保持不變，而面積發生改變。利用q=n進行計算。
例4：有一面積為0.01m2的金屬環，電阻為0.1ω，環中磁場變化規律如圖3所示，且磁場方向垂直於環面向裡，在t1到t2這段時間內，環中流過的電荷量是多少？
解析：利用q=n得：
q=(0.2-0.1)t0.01 m2/0.1ω=0.01c
在應用中，出現磁感應強度保持不變，而面積發生改變。利用q=n進行求解。
例5：如圖4所示，半徑為r的金屬環繞通過某直徑的軸oo、以角速度做勻速轉動，勻強磁場的磁感應強度為b，以金屬環的平面與磁場方向重合時開始計時，在轉過300角的過程中，若環的電阻為r，則通過環的截面積電荷量為？
解析：初狀態面積s1=0
轉過300角後面積s2=bssin300=
利用q=n得：
q= =
4、利用動量定理進行計算。
對於導體棒在導軌上運動時，導體棒在安培力(變力)作用下做變速運動，磁通量的變化難以確定時，常用動量定理通過求安培力的衝量求通過導體橫截面積的電量。
例5（2023年上海）、如圖5所示，長為l，電阻r＝，質量的金屬棒cd垂直橫跨在位於水平面上的兩條平行光滑導軌上，兩導軌間距也為l，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計，導軌左端接有的電阻，量程為的電流錶串接在一條導軌上，量程為的電壓表接在電阻r的兩端，垂直導軌平面勻強磁場向下穿過平面。現以恆定外力f使金屬棒右移。當金屬棒以的速度在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的乙個電表正好滿偏，而另乙個表未滿偏。
問，（1）此滿偏的電表是什麼表？說明理由。
（2）拉動金屬棒的外力f為多大？
（3）此時撤去外力f，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上。求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻r的電量。
分析與解：（1）電壓表滿偏。若電流錶滿偏，則i＝3a，u＝ir＝1.5v，大於電壓表量程。
（2）由功能關係，而，所以
代入資料得
（3）對金屬棒運用動量定理，有
兩邊求和
即由電磁感應定律
解得代入資料得。
5、利用與電荷量相關公式進行計算。
在f=、f=qvb、r=、t=等與電荷量相關公式進行計算，經常運用牛頓定律、運動學和平衡進行處理，在這裡不再討論。
綜述：在電量計算中常以電容器和電磁感應為模型，利用電容定義式和電流定義式。在用電流定義式時常整體代換it。
職場面面觀
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2工作面面觀
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