某種小發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

平面圖如圖1所示,永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓

柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙

中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁

感應(yīng)強度B = 0.5T。磁極間的缺口很小,可

忽略。如圖2所示,單匝矩形導(dǎo)線框abcd

在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子,ab = cd = 0.4m,bc = 0.2m。

鐵芯的軸線OO′ 在線框所在平面內(nèi),線框可

隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動。將線框的兩個端點MN

接入圖中裝置A,在線框轉(zhuǎn)動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連。現(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。在圖1中看,轉(zhuǎn)動方向是順時針的,設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時t = 0。(取π = 3)

(1)求t = s時刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;

(2)在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi),畫出PQ兩點

電勢差UPQ隨時間變化的關(guān)系圖線(要求標(biāo)出橫、縱坐

標(biāo)標(biāo)度,至少畫出一個周期);

(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、

Y,兩板間距d = 0.17m。將電壓UPQ加在兩板上,PX相連,QY相連。將一個質(zhì)量m = 2.4×10-12kg,電量q = +1.7×10-10C的帶電粒子,在t0 = 6.00×10 -3s時刻,從緊臨X板處無初速釋放。求粒子從X板運動到Y板經(jīng)歷的時間。(不計粒子重力)

(1)24V      (2)

(3)1.2×10 -2s


解析:

(1)感應(yīng)電動勢   E= BSω = B×ab×bc×ω    (4分)

代入數(shù)據(jù)得     E = 24V              (2分)

(2)正確標(biāo)出橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)標(biāo)度、畫出圖象(6分)(共三項,每項各占2分)

評分標(biāo)準(zhǔn):

① 若只有以上其中一項均不給分;

② 若橫坐標(biāo)按,T……標(biāo)出扣1分;

   若縱坐標(biāo)按E、2E標(biāo)出扣1分;

③ 若只畫出半個周期圖象扣2分。

(3)粒子開始運動后一個周期內(nèi)的運動示意圖如右圖所示

加速度                      (1分)

Y板加速的距離  = 0.08m       (1分)

X板加速的距離  = 0.005m    (1分)

一個周期內(nèi)前進(jìn)的距離   S = 2S1-2S2 = 0.15m     (1分)

由于S<dd –S=0.02m< S1,所以粒子將在下一周期向Y板加速過程中到達(dá)Y

設(shè)這次加速時間為t       t = 2.0×10 -3s   (2分)                      

求出總時間        t = T + t = 1.2×10 -2s        (2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某種小發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示,永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T.磁極間的缺口很小,可忽略.如圖2所示,單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子,ab=cd=0.4m,bc=0.2m.鐵芯的軸線OO′在線框所在平面內(nèi),線框可隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動.將線框的兩個端點M、N接入圖中裝置A,在線框轉(zhuǎn)動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連.現(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200π rad/s角速度勻速轉(zhuǎn)動.在圖1中看,轉(zhuǎn)動方向是順時針的,設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時t=0.(取π=3)
(1)求t=
1400
s時刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi),畫出P、Q兩點電勢差UPQ隨時間變化的關(guān)系圖線(要求標(biāo)出橫、縱坐標(biāo)標(biāo)度,至少畫出一個周期);
(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、Y,兩板間距d=0.17m.將電壓UPQ加在兩板上,P與X相連,Q與Y相連.將一個質(zhì)量m=2.4×10-12kg,電量q=+1.7×10-10C的帶電粒子,在t0=6.00×10-3s時刻,從緊臨X板處無初速釋放.求粒子從X板運動到Y(jié)板經(jīng)歷的時間.(不計粒子重力)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某種小發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示,永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁感應(yīng)強度B=
1
T.磁極間的缺口很小,可忽略.如圖2所示,單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子,ab=cd=0.4m,bc=0.3m.鐵芯的軸線OO′在線框所在平面內(nèi),線框可隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動.將線框的兩個端點M、N接入圖中裝置A,在線框轉(zhuǎn)動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連.現(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動.在圖1中看,轉(zhuǎn)動方向是順時針的,設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時t=0.

(1)求t=
1
400
s時刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi),畫出P、Q兩點電勢差UPQ隨時間變化的關(guān)系圖線(要求標(biāo)出橫、縱坐標(biāo)標(biāo)度,至少畫出一個周期);
(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、Y,兩板間距d=0.17m.將電壓UPQ加在兩板上,P與X相連,Q與Y相連.將一個質(zhì)量m=1.2×10-12kg,電量q=+1.7×10-10C的帶電粒子,在t0=6.00×10-3s時刻,從緊臨X板處無初速釋放.求粒子從X板運動到Y(jié)板經(jīng)歷的時間.(不計粒子重力)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某種小發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示,永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5 T。磁極間的缺口很小,可忽略。如圖2所示,單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子,ab=cd=0.4 m,bc=0.2 m

鐵芯的軸線OO′在線框所在平面內(nèi),線框可隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動。將線框的兩個端點M、N接入圖中裝置A,在線框轉(zhuǎn)動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連,F(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。在圖1中看,轉(zhuǎn)動方向是順時針的,設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時t=0。(取π=3)

         

圖1                                     圖2

    

圖3                                         圖4

(1)求t=s時刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

(2)在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi),畫出P、Q兩點電勢差UPQ隨時間變化的關(guān)系圖線(要求標(biāo)出橫、縱坐標(biāo)標(biāo)度,至少畫出一個周期)。

(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、Y,兩板間距d=0.17 m。將電壓UPQ加在兩板上,P與X相連,Q與Y相連。將一個質(zhì)量m=2.4×10-12 kg,電量q=+1.7×10-10 C的帶電粒子,在t0=6.00×10-3 s時刻,從緊臨X板處無初速釋放。求粒子從X板運動到Y(jié)板經(jīng)歷的時間。(不計粒子重力)

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科目:高中物理 來源:2008年北京市西城區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

某種小發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示,永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T.磁極間的缺口很小,可忽略.如圖2所示,單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子,ab=cd=0.4m,bc=0.2m.鐵芯的軸線OO′在線框所在平面內(nèi),線框可隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動.將線框的兩個端點M、N接入圖中裝置A,在線框轉(zhuǎn)動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連.現(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200π rad/s角速度勻速轉(zhuǎn)動.在圖1中看,轉(zhuǎn)動方向是順時針的,設(shè)線框經(jīng)過圖1位置時t=0.(取π=3)
(1)求t=s時刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi),畫出P、Q兩點電勢差UPQ隨時間變化的關(guān)系圖線(要求標(biāo)出橫、縱坐標(biāo)標(biāo)度,至少畫出一個周期);
(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、Y,兩板間距d=0.17m.將電壓UPQ加在兩板上,P與X相連,Q與Y相連.將一個質(zhì)量m=2.4×10-12kg,電量q=+1.7×10-10C的帶電粒子,在t=6.00×10-3s時刻,從緊臨X板處無初速釋放.求粒子從X板運動到Y(jié)板經(jīng)歷的時間.(不計粒子重力)

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