如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40Ω。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
1.试证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
2.求第2s末外力F的瞬时功率;
3.如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J,求金属杆上产生的焦耳热。
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直。线圈的长l1=0.50m,宽l2=0.40m,匝数N=20匝,线圈总电阻r=0.10,磁场的磁感应强度B=0.10T。线圈绕OO′轴以的角速度转动,线圈两端外接一个R=9.9的电阻和一块内阻不计的交流电流表。从图示位置开始计时,求:
1.线圈转过半周的瞬间,电流表的读数;
2.线圈转过半周的过程中,通过R的电量;
3.线圈转过一周的过程中,整个回路中产生的焦耳热。
如图所示,边长为L的正方形金属线框,质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt。已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:
1.线框中产生的电动势是多大?
2.从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?
如图所示,两根水平的平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中。导体棒ab和cd跨在导轨上,ab的电阻大于cd的电阻。当cd棒在水平外力F2作用下匀速向右滑动时,ab棒在水平外力F1作用下保持静止,则ab棒两端电压Uab和cd棒两端电压Ucd相比,Uab________Ucd,外力F1和F2相比,F1________F2。(均选填“>”、“=”或“<”)
磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是_____________(选填“防止”或“利用”)涡流而设计的,起________________(选填“电磁阻尼”或“电磁驱动”)的作用。
如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
1.将图中所缺导线补接完整。
2.如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将原线圈迅速从副线圈拔出时,电流计指针将___________;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将_____________。(以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)