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如圖4所示.半徑為r的金屬環(huán)繞通過其直徑的軸OO'以角度勻速轉(zhuǎn)動.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.從金屬環(huán)的平面與磁場方向重合時開始計時.在轉(zhuǎn)過30°角的過程中.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢平均值為【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

如圖4-2-4所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸OO′以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.從金屬環(huán)的平面與磁場方向重合時開始計時，則在轉(zhuǎn)過30°的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是多大？

圖4-2-4

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如圖所示，半徑為L₁＝2 m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下兩部分各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B₁＝10/πT．長度也為L₁、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端做逆時針方向的勻速轉(zhuǎn)動，角速度為Ω＝π/10rad/s．通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R₁＝R，滑片P位于R₂的正中央，R₂＝4 R)，圖中的平行板長度為L₂＝2 m，寬度為d＝2 m．當(dāng)金屬桿運(yùn)動到圖示位置時，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v_o＝0.5 m/s向右運(yùn)動，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₂＝2 T，左邊界為圖中的虛線位置，右側(cè)及上下范圍均足夠大．(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻，忽略電容器的充放電時間，忽略帶電粒子在磁場中運(yùn)動時的電磁輻射等影響，不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力．提示：導(dǎo)體棒以某一端點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動切割勻強(qiáng)磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BL²Ω/2)試分析下列問題：

(1)從圖示位置開始金屬桿轉(zhuǎn)動半周期的時間內(nèi)，兩極板間的電勢差U_MN；

(2)帶電粒子飛出電場時的速度方向與初速度方向的夾角；

(3)帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間t_總．

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圓盤發(fā)電機(jī)的構(gòu)造如圖2甲所示，水平放置的金屬圓盤在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中繞與圓盤平面垂直且過圓盤中心O點(diǎn)的軸勻速轉(zhuǎn)動，a、b兩端將有電流輸出.現(xiàn)將此發(fā)電機(jī)簡化成如圖2乙所示的模型：固定的金屬圓環(huán)水平放置，金屬棒OP繞圓環(huán)中心O以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，金屬棒的P端與圓環(huán)無摩擦緊密接觸，整個裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.已知圓環(huán)半徑OP=20cm，圓環(huán)總電阻為R₁=0.4Ω，金屬棒的電阻R₂=0.1Ω，金屬棒轉(zhuǎn)動的角速度為ω=500rad/s，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，外接負(fù)載電阻R=0.3Ω.求：
（1）金屬棒OP中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為多少，O、P兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高；
（2）負(fù)載電阻上的最大功率與最小功率各為多少.

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如圖4-5-6所示，均勻金屬環(huán)的電阻為R，其圓心O，半徑為L.一金屬桿OA，質(zhì)量可忽略不計，電阻為r，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，A端固定一質(zhì)量為m的金屬球a，球上有孔，套在圓環(huán)上可無摩擦滑動，Ob為一導(dǎo)線，整個裝置放在與環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)把金屬桿OA從水平位置由靜止釋放運(yùn)動到豎直位置，球a的速度為v，則OA到豎直位置時產(chǎn)生的電動勢為__________；此時OA所受安培力的功率為_________；桿OA由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置這段時間內(nèi)，電路中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為__________.

圖4-5-6

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如圖10-2-4所示，導(dǎo)體棒ab兩個端點(diǎn)分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接．c、d兩個端點(diǎn)接在匝數(shù)比n₁∶n₂＝10∶1的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R₀.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長為l(電阻不計)，繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．如果滑動變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則(　　)．