【題目】在水平方向的勻強磁場中,有一正方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,已知線圈的匝數(shù)為n100匝,邊長為20 cm,電阻為10 Ω,轉(zhuǎn)動頻率f50 Hz,磁場的磁感應強度為0.5 T,求:

(1)外力驅(qū)動線圈轉(zhuǎn)動的功率.

(2)轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為30°時,線圈產(chǎn)生的感應電動勢及感應電流的大。

(3)線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成30°夾角的過程中,通過線圈橫截面的電荷量.

【答案】1 2, 3

【解析】

1)角速度ω=2πf=100π,感應電動勢最大值:

Em=nBSω=100×0.5×0.2×0.2×100πV=200πV

電動勢的有效值為:

;

電流為:

;

外力驅(qū)動的功率等于電流的功率;故有:

P=EI==19720W

2)從中性面開始計時交變電動勢瞬時值的表達式為:

e=Em sinωt=200πsin100πt V

當轉(zhuǎn)過30°時,有:

e=200π×=100πV=314V;

感應電流為:

I==10πA=31.4A;

3)平均感應電動勢:

;

平均電流:

I=

通過線框截面的電荷量:

q=It==0.0268C;

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲,間距為L的光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度為B,軌道左側(cè)連接一定值電阻R.垂直導軌的導體棒ab在水平外力F作用下沿導軌運動,Ft變化的規(guī)律如圖乙。在0t0時間內(nèi),棒從靜止開始做勻加速直線運動。乙圖中t0、F1F2為已知,棒接入電路的電阻為R,軌道的電阻不計。則下列說法正確的是(  )

A. t0以后,導體棒一直做勻速直線運動

B. 導體棒最后達到的最大速度大小為

C. 0t0時間內(nèi),導體棒的加速度大小為

D. 0t0時間內(nèi),通過導體棒橫截面的電量為

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1)判斷球面A、B的電勢高低,并說明理由;

2)求等勢面C所在處電場強度E的大;

3)若半球面AB和等勢面C的電勢分別為φA、φBφC,則到達N板左、右邊緣處的電子,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEKΔEK分別為多少?

4)比較EK|EK|的大小,并說明理由.

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【題目】在范圍足夠大、方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為B0.2 T的勻強磁場中,有一水平放置的光滑金屬框架,寬度L0.4 m,如圖所示,框架上放置一質(zhì)量為m0.05 kg、長度為L、電阻為r1 Ω的金屬桿MN,且金屬桿MN始終與金屬框架接觸良好,金屬框架電阻不計,左側(cè)a、b端連一阻值為R3 Ω的電阻,且b端接地.若金屬桿MN在水平外力F的作用下以恒定的加速度a2 m/s2由靜止開始做勻加速運動,則下列說法正確的是(

A.5 s內(nèi)流過電阻R的電荷量為0.1 C

B.5 s末回路中的電流為0.8 A

C.5 sa端處的電勢為0.6 V

D.如果5 s末外力消失,最后金屬桿將停止運動,5 s后電阻R產(chǎn)生的熱量為2.5 J

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A.P向右擺動的過程中,P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)

B.P向右擺動的過程中,Q也會向右擺動

C.P向右擺動的過程中,Q會向左擺動

D.若用手左右擺動Q,P會始終保持靜止

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A. 圖1中,A1L1的電阻值相同

B. 圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流

C. 圖2中,變阻器RL2的電阻值相同

D. 圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等

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B.a端感應電荷的電荷量大于b端感應電荷的電荷量

C.ab兩點電勢不相等且滿足

D.閉合開關(guān),再斷開開關(guān)時,并移走帶正電的小球,導體電勢等于0

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1電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;

2金屬棒的速度大小隨時間變化的關(guān)系。

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A.15000B.170C.701D.50001

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