某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距b的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的方向相反的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场分布区间的长都是a,相间排列,所有这些磁场都以速度v向右匀速平动.这时跨在两导轨间的长为a宽为b的金属框MNQP(悬浮在导轨正上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f,求(1)列车在运动过程中金属框产生的最大电流(2)列车能达到的最大速度(3)在(2)情况下每秒钟磁场提供的总能量
如图所示,导体棒ab质量为0.10kg,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触,导轨上还放有质量为0.20kg的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。将ab棒向右拉起0.80m高,无初速释放,当ab棒第一次经过平衡位置向左摆起的瞬间,cd棒获得的速度是0.50m/s。在ab棒第一次经过平衡位置的过程中,通过cd棒的电荷量为1C。空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,求:(1)ab棒向左摆起的最大高度;(2)匀强磁场的磁感应强度;(3)此过程中回路产生的焦耳热
如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10 W,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。 在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。求(1)交流发电机产生的电动势的最大值(2)电路中交流电压表的示数
如图所示,有一台内阻为1.0Ω的发电机,通过的匝数比为1:4的升压变压器和匝数比为4:1的降压变压器向用户供电,输电线的总电阻为4.0Ω,用户共有“220V40W”的灯泡132盏,要保证他们都能正常发光,求发电机的输出功率和电动势应该各为多大?
如图甲,平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计.两导轨间距d =10cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R = 1.0Ω.用长为L = 20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求(1)0~2.0s的时间内,电路中感应电流的大小及方向(2)t = 1.0 s 的时刻丝线的拉力大小
如图所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L的单匝正方形线框abcd,在外力的作用下以恒定的速率v进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。在被拉入的过程中线框平面与磁场方向垂直,线框的ab边平行于磁场的边界,外力方向在线框平面内且与ab边垂直。已知线框的四个边的电阻值相等均为R。求(1)在ab边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小(2)在ab边刚进入磁场区域时,ab两端的电压(3)在线框被拉入磁场的整个过程中,线框产生的热量