ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电
路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.
答案:4.5m/s,6.0Ω
17.如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值
为R的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.
⑴ab中的感应电动势多大? ⑵ab中电流的方向如何?
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R v P a Q M b B N ⑶若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,则电路中的电流多大?
答案:⑴2.0V ⑵b→a ⑶0.5A
18.如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为l,t=0时,磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点.
⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
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答案:⑴⑵B?B022dmgdmgd2mv0?K??1 ?r2q?r2q?r2ql2 d B ?mgdmvd????r2q??rql2?2022???t? 2 19.在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0) (3)求线框匀速转动一周产生的热量.
O y 2B 18
┛ l P ω x
O I 2? t ?图乙 解:(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中,产生的感应电动势为:
E1?1?2B???l22
(4分)
由闭合电路欧姆定律得,回路电流为:I(1分)
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1?E1R
联立以上各式解得:(2分)
Bl2?I1?R
同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:
Bl2?I2?2R (2分)
Bl2?Im?R故感应电流最大值为:(1分) (2)I(4分)
(3)线框转一周产生的热量:Q?2(I
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