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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.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為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，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為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)平面的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為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．當金屬桿運動到圖示位置時，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向右運動，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進入到有界勻強磁場中，其磁感應(yīng)強度大小為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：導體棒以某一端點為圓心勻速轉(zhuǎn)動切割勻強磁場時產(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動的總時間t_總．

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圓盤發(fā)電機的構(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磁場中繞與圓盤平面垂直且過圓盤中心O點的軸勻速轉(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)強度B=1T，外接負載電阻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兩點哪點電勢高；
（2）負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為一導線，整個裝置放在與環(huán)平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)把金屬桿OA從水平位置由靜止釋放運動到豎直位置，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，導體棒ab兩個端點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)通過電刷與導線c、d相接．c、d兩個端點接在匝數(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.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下，導體棒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(　　)．