如图所示,在半径为R的圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆外无磁场。一根长为2R的导体杆ab水平放置,a端处在圆形磁场的下边界,现使杆绕a端以角速度ω逆时针匀速旋转180°。求:
(1)判断ab端电势高低,并求ab杆的电动势最大值;
(2)全过程中,ab杆平均电动势。
(1)判断ab端电势高低,并求ab杆的电动势最大值;
(2)全过程中,ab杆平均电动势。
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更新时间:2024/03/15 13:52:47
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【推荐1】如图所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道cd、ef固定在水平面内,相距为L,轨道左端c、e间连接一阻值为R的电阻.将一质量为m的导体棒ab垂直于cd、ef放在轨道上,与轨道接触良好.轨道和导体棒的电阻均不计.
(1)导体棒ab沿轨道以速度v向右做匀速运动.时,磁感应强度为,此时ab到达的位置恰好使cabe构成一个边长为L的正方形.为使闭合电路中不产生感应电流,求从开始,磁感应强度B随时间t变化的关系式.
(2)如果匀强磁场的磁感应强度B保持不变,为使导体棒ab沿轨道以速度v向右做匀速运动,需对导体棒ab施加一个水平向右的外力F.
①求外力F的大小;
②通过公式推导验证:在时间内,外力F对导体棒ab所做的功W等于电路获得的电能,也等于电阻R中产生的焦耳热Q.
(1)导体棒ab沿轨道以速度v向右做匀速运动.时,磁感应强度为,此时ab到达的位置恰好使cabe构成一个边长为L的正方形.为使闭合电路中不产生感应电流,求从开始,磁感应强度B随时间t变化的关系式.
(2)如果匀强磁场的磁感应强度B保持不变,为使导体棒ab沿轨道以速度v向右做匀速运动,需对导体棒ab施加一个水平向右的外力F.
①求外力F的大小;
②通过公式推导验证:在时间内,外力F对导体棒ab所做的功W等于电路获得的电能,也等于电阻R中产生的焦耳热Q.
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【推荐2】横截面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈处在如图所示的磁场内,磁场随时间均匀增大,磁感应强度变化率为0.02T/s,开始时S未闭合,R1=4Ω、R2=6Ω,线圈内阻不计,求:
(1)回路中产生的感应电动势;
(2)闭合S后,通过的电流的大小和方向。
(1)回路中产生的感应电动势;
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【推荐1】如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动。将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。
(1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小;
(2)当S闭合时,该带电粒子以的加速度向下运动,则r是R的几倍?
(1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小;
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真题
名校
【推荐2】半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面上,一长为r,质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨的中心O,装置的俯视图如图所示;整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下;在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略,重力加速度大小为g,求:(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;
(2)外力的功率.
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【推荐3】手压式自发电手电筒(如图甲所示)是一种节能产品,其微型发电系统应用了法拉第电磁感应原理,其简单原理如乙图,通过手压可使半径为L的金属圆环绕圆心О顺时针转动,其角速度与时间t的关系为(β为正常数)。电阻为r、长度为L的导体棒,一端与圆环连接,并能随着圆环一起绕О点转动,整个圆环(在纸面内)置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。电阻为R的小灯泡通过电刷连接在圆环和О点之间,从静止开始按压发电手柄,经过时间t0,小灯泡正常发光,不计其他电阻。求:
(1)小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流大小及方向;
(2)小灯泡的额定功率。
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(2)小灯泡的额定功率。
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