如图甲所示,电阻不计,间距为的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为
的导体棒
固定连接在导轨左端,另一阻值也为
的导体棒
垂直放置到导轨上,
与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在
中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,
两棒间距为
。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度
随时间
按图乙所示的方式变化。
(1)求在0~时间内流过导体棒
的电流的大小与方向;
(2)求在时间内导体棒
产生的热量;
(3)1.5时刻杆对导体棒
的作用力的大小和方向。
图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动,线圈的匝数n=100,电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表,在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求:
(1)该发电机旋转的角速度;
(2)交流发电机产生的电动势的最大值;
(3)电路中交流电压表的示数。
如图甲,平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计.两导轨间距d=10cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:⑴0~2.0s的时间内,电路中感应电流的大小与方向;⑵t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.
如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒ab置于框架上,并与两框架垂直,整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,电阻R=0.09Ω,ab的电阻r=0.01Ω,摩擦不计,当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时,求:
(1)回路中的感应电流的大小;
(2) 恒力F的大小;
(3) 电阻R上消耗的电功率.
(14分)在直径1.6m的圆柱体一端截出一圆锥,如下图所示,在看到剖面上,三角形的三边之比为3:4:5, 圆柱体可绕其中心对称轴匀速旋转。将一小木块放置在斜面的中点,它与斜面间动摩擦力因素为0.25,若小木块保持在此位置不动,则圆柱体旋转的角速度应为多大.
(;g取10m/s2)
(10分) 在离地面某高度的同一位置上有a、b两个质点分别以3m/s和4m/s的水平速度向左和右方向抛出,则当两个质点的速度方向相互垂直时,他们之间的距离是多少.(g取10m/s2)