发电机的转子是匝数为100匝,边长为20 cm的正方形线圈,将它置于磁感应强度B="0.05" T的匀强磁场中,绕着垂直于磁感线方向的轴以ω="100π" rad/s的角速度转动,当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时,线圈和外电路的总电阻R="10" Ω.
(1)写出交流电流瞬时值的表达式;
(2)线圈从计时开始,转过
的过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少?
如图所示,两根不计电阻的金属导线
与
放在与水平面成
角的斜面上,
是直导线,
的
段是直导线,
段是弧形导线,
段是直导线,
、
、
相互平行,
、
间接入一个阻值
的电阻,一根质量为
且不计电阻的金属棒
能在
、
上无摩擦地滑动,金属棒垂直于
,整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上当金属棒处于位置
时,金属棒具有沿斜面向上的初速度
,同时给金属棒施加一沿斜面向上的外力
,此时,金属棒沿斜面向上做匀减速直线运动;当金属棒到达位置(II)后,外力方向不变,大小突变为
,金属棒将沿斜面向上做匀速直线运动,再经过时间
到达位置(Ⅲ)。金属棒在位置(I)时,与
、
相接触于
、
两点,
、
的间距
。金属棒在位置(Ⅱ)时,与
、
相接触于
、
两点。已知位置(I)、(Ⅱ)间距为
,
求:
金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅱ)的过程中,加速度的大小?
金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中,电阻
上产生的热量
?
光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为
,导轨上端接一阻值为R=0.5
的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=1T,如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab,放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量为Q=1J,g=10m/s2,则:
指出金属棒ab中感应电流的方向。
棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少?
当棒的速度为v="2" m/s时,它的加速度是多大
|
两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,
杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动。
设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好,
重力加速度为g。
求:ab杆匀速运动的速度v1;
ab杆所受拉力F;
若测得cd杆匀速运动的速度为v2,则在cd杆向下运动路程为h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:金属棒下滑的最大速度为多大?
R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?

如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为
的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度
为多大?对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出
实验图线.图乙中画出了磁感应强度分别为
和
时的两条实验图线,试根据实验结果计算
与
的比值。