1 . 如图,水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环;金属杆MN垂直导轨静止放置,金属杆OP一端在圆环圆心O处,另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。OP绕O点逆时针匀速转动;闭合K,待MN匀速运动后,使OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B,MN质量为m,OP的角速度为ω,OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L,MN和OP的电阻阻值均为r,忽略其余电阻和一切摩擦,求:
(1)闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向;
(2)MN匀速运动时的速度大小;
(3)从OP停止转动到MN停止运动的过程,MN产生的焦耳热。
(1)闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向;
(2)MN匀速运动时的速度大小;
(3)从OP停止转动到MN停止运动的过程,MN产生的焦耳热。
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2 . 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上,整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中,两块铜片、分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为,匀强磁场的磁感应强度为,回路的总电阻为,从左向右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则点电势_______ 点电势(选填“>”、“<”或“=”);回路中感应电流的大小为______ 。
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3 . 如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为R的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下(与环接触良好),当摆到竖直位置时,杆中点的线速度为v,则此时AB两端的电压大小为( )
A. | B. | C. | D. |
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4 . 从发电厂、变电站引出的输电线,将电能输送到乡村、工厂和千家万户,为我们的美好生活做出了巨大贡献,而发电机则是功不可没。
1.图示为交流发电的装置简图,边长为L、匝数为N的正方形线框abcd,在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕OO′轴沿图示方向转动。(1)从图示位置开始计时,e、f两点间电势差Uef随时间t的变化关系图像为( ) ___________ T;输出电压UR=___________ V。2.(证明题)图示为某直流发电机的简化原理图。以O点为圆心、半径为l的圆弧形金属导轨MN固定在纸面内,长为l的导体棒OA可绕O点以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。请运用法拉第电磁感应定律,证明导体棒产生的感应电动势E=Bωl2。3.某大型燃煤发电机组输出的是正弦交流电,各种功率分配如下图所示。远距离输电过程中的损耗均为输电线热损耗,变压器视为理想变压器,1MW=106W。(1)涡轮机损耗的功率P损=___________ MW,整个系统的效率η=___________ %。
(2)若远距离输电线的总电阻r线=25Ω,发电机的输出电压U=2000V,则升压变压器的匝数比为___________ 。
1.图示为交流发电的装置简图,边长为L、匝数为N的正方形线框abcd,在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕OO′轴沿图示方向转动。(1)从图示位置开始计时,e、f两点间电势差Uef随时间t的变化关系图像为
A.B.C.D.
(2)已知线框边长L=0.1m,匝数N=200,线框总电阻r=4Ω,负载电阻R=16Ω。穿过线框的磁通量按图示规律变化,则磁感应强度B=(2)若远距离输电线的总电阻r线=25Ω,发电机的输出电压U=2000V,则升压变压器的匝数比为
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5 . 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )
A.若圆盘转动的角速度不变,则电流为零 |
B.若圆盘转动方向不变,角速度大小均匀增大,则产生恒定电流 |
C.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流方向从a到b |
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电阻R的热功率也变为原来的2倍 |
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6 . 地磁学家曾经尝试用“自激发电”假说解释地球磁场的起源,其原理如图所示:一个金属圆盘A在某一大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下,在弱的轴向磁场B中绕金属轴转动,根据法拉第电磁感应定律,盘轴与盘边之间将产生感应电动势,用一根带有电刷的螺旋形导线MN在圆盘下方连接盘边与盘轴,MN中就有感应电流产生,最终回路中的电流达到稳定值,磁场也达到稳定状态。下列说法正确的是( )
A.MN中的电流方向从N→M |
B.圆盘转动的速度逐渐减小 |
C.MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 |
D.磁场达到稳定状态后,MN中不再产生感应电流 |
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7 . 如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体捧长为2l,O端位于圆心,棒的中点A位于磁场区域的边缘,现使导体棒绕O点在纸面内以角速度ω逆时针匀速转动,O、A、C点电势分别为、、,OC两端产生的感应电动势为E,则( )
A. |
B. |
C. |
D. |
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单选题-单题
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适中(0.65)
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8 . 如图所示,铜制圆盘安装在水平铜轴上,圆盘位于两磁极之间(可视为匀强磁场),圆盘平面与磁感线垂直,两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触,电容为C的平行板电容器接在C、D之间,下极板接地.已知铜盘的半径为R,铜盘匀速转动的角速度为ω,磁感应强度为B。下列说法正确的是( )
A.电容器极板上所带电荷量为BR2ωC |
B.将电容器的下极板向下移动一小段距离,则电容器极板上的电荷量增加 |
C.将一金属板插入平行板电容器,则电容器的电容减小 |
D.将电容器的上极板水平向右移动一小段距离,则电容器内P点的电势不变 |
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9 . 如图,长为L、重力为G的金属杆ab用绝缘轻绳水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中。ab下方纸面内有一固定的圆形金属导轨,半径为r,圆形导轨内存在垂直纸面向外的匀强磁场。长为r的导体棒OA的一端固定在圆心O处的转轴上,另一端紧贴导轨。OA在外力作用下绕O匀速转动时,绳子拉力刚好为零。已知两磁场的磁感应强度大小均为B,ab电阻为R,其它电阻不计。则OA的转动方向为___________ (填“顺时针”或“逆时针”),转动角速度___________ 。
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10 . 电磁运动
电磁运动是物质运动的基本形式之一;电磁学的规律从宏观到微观都有广泛的应用。如今,人类真正进入了电气时代。电磁感应现象的应用已经非常广泛,相关的现象也非常常见。
1.线圈在电磁感应现象中扮演了重要的角色。如图所示,灯泡、的规格完全相同,线圈L的电阻不计,下列说法中正确的是( )
2.我们可以做很多有趣的小实验来探究电磁感应现象的规律。如图所示,铝管竖直置于水平桌面上,小磁体从铝管正上方山静止开始下落,在磁体穿过铝管的过程中,磁体不与管壁接触,且无翻转,不计空气阻力。下列选项正确的是( )
3.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
4.一种重物缓降装置利用电磁感应现象制成,其物理模型如图所示,半径为L的铜轴上焊接一个外圆半径为3L的铜制圆盘,铜轴上连接轻质绝缘细线,细线缠绕在铜轴上,另一端悬挂着一个重物,从静止释放后整个圆盘可以在重物的作用下一起转动,整个装置位于垂直于圆盘面的匀强磁场中,铜轴的外侧和大圆盘的外侧通过电刷及导线和外界的一个灯泡相连,电磁感应中产生的电流可以通过灯泡而使灯泡发光,如果已知磁感应强度为B,灯泡电阻恒为R,额定电压为U,重力加速度为g,不计一切摩擦阻力,除了灯泡以外的其余电阻不计,问:
(1)当灯泡正常工作时圆盘转动的角速度的大小是多少?
(2)如果绳子足够长,铜轴所处高度足够高,重物质量m满足什么条件才能使灯泡不烧毁。
电磁运动是物质运动的基本形式之一;电磁学的规律从宏观到微观都有广泛的应用。如今,人类真正进入了电气时代。电磁感应现象的应用已经非常广泛,相关的现象也非常常见。
1.线圈在电磁感应现象中扮演了重要的角色。如图所示,灯泡、的规格完全相同,线圈L的电阻不计,下列说法中正确的是( )
A.当接通电路时,和始终一样亮 |
B.当断开电路时,立即熄灭、过一会才熄灭 |
C.当断开电路时,两灯都过一会才熄灭 |
D.当接通电路时,先达到最大亮度,后达到最大亮度,最后两灯一样亮 |
A.磁体做匀加速直线运动 |
B.磁体的机械能守恒 |
C.磁体动能的增加量小于重力势能的减少量 |
D.铝管对桌面的压力大于铝管和磁体的重力之和 |
A.图甲中,发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 |
B.图乙中,电磁炉不能使用陶瓷锅,是因为陶瓷导热性能比金属差 |
C.图丙中,冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,冶炼金属 |
D.图丁中,电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理 |
(1)当灯泡正常工作时圆盘转动的角速度的大小是多少?
(2)如果绳子足够长,铜轴所处高度足够高,重物质量m满足什么条件才能使灯泡不烧毁。
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