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如图14所示,竖直平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的...

如图14所示,竖直平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出(忽略空气阻力)。运动过程中正方形线框始终在磁场中运动且磁场方向与线框平面始终垂直,磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按B=B0+kx的规律均匀增大。(已知重力加速度为g)求:

(1)线框水平方向速度为v1时,线框中瞬时电流的大小;

(2)线框在复合场中运动经时间t,此时速度为v2求此时电功率。

                                                                   

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)设此时ad边所在处磁感应强度为B1=B0+kx 此时ad边产生的瞬时电动势的大小为:ead=(B0+kx)LV1(1分) 此时bc边所在处磁感应强度为B2=B0+k(x+L) 此时bc边产生的瞬时电动势的大小为:ebc =[B0+k(x+L)]LV1(1分) 线框中瞬时电动势的大小为:e=ebc- ead=(B2-B1)LV1=KL2V1(1分) 线框中瞬时电流的大小为(1分) (2)情况I:若水平速度为零:线框的速度V2为竖直向下。 线框中瞬时电功率的大小为零。(2分) 情况II:若线框水平速度不为零: 线框在竖直方向做自由落体运动:Vy=gt(1分) 此时线框水平方向速度:(1分) 线框中瞬时电动势的大小为:e=eed- eab=(B2-B1)LVx=KL2Vx 线框中瞬时电流的大小为:(1分) 线框中瞬时电功率的大小为: (1分) 【解析】(1)设此时ad边所在处磁感应强度为B1=B0+kx 此时ad边产生的瞬时电动势的大小为:ead=(B0+kx)LV1(1分) 此时bc边所在处磁感应强度为B2=B0+k(x+L) 此时bc边产生的瞬时电动势的大小为:ebc =[B0+k(x+L)]LV1(1分) 线框中瞬时电动势的大小为:e=ebc- ead=(B2-B1)LV1=KL2V1(1分) 线框中瞬时电流的大小为(1分) (2)情况I:若水平速度为零:线框的速度V2为竖直向下。 线框中瞬时电功率的大小为零。(2分) 情况II:若线框水平速度不为零: 线框在竖直方向做自由落体运动:Vy=gt(1分) 此时线框水平方向速度:(1分) 线框中瞬时电动势的大小为:e=eed- eab=(B2-B1)LVx=KL2Vx 线框中瞬时电流的大小为:(1分) 线框中瞬时电功率的大小为: (1分)
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图13(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 Ω,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φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)交流发电机产生的电动势最大值;

(2)电路中交流电压表的示数。

 

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如图12为一列简谐横波在t1=0时刻的波形图象,此时波中质点M正处于平衡位置,运动方向沿y轴负方向,到t2=0.55s时质点M恰好第三次到达y轴正方向最大位移处. 试求:

(1)该波传播方向;

(2)该波波速大小。

 说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时,摆球的密度应选得      些(填“大”或“小”),如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图11左所示,那么单摆摆长是______m.如果测定了40次全振动的时间如图14右中秒表所示,那么秒表读数是______s,单摆的摆动周期是______s.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

图11

 - 说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

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如图10所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置.

(1)将图中所缺导线补充完整.

(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,将原线圈迅速插入副线圈中,电流计指针将________偏转。(填“向左”“向右”或“不”)

(3)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________偏转。(填“向左”“向右”或“不”)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图9所示,一根带有绝缘外套不计电阻的导线弯成一个完整正弦图象和直线,直线部分为对称轴,导线右侧的C、D端点处分别接上如图甲所示的负载电阻R和理想电压表V和理想电流表A。已知bc=2ab=2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到直线的距离都是d,该平面内的ab间有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感强度为B,某时刻开始磁场向右以速度v做扫描运动,扫描的区间是ac,其运动的位移-时间图像如图乙所示。则下列说法正确的是(     )

A.回路中电流的频率为6ec8aac122bd4f6e       B.电压表的示数为6ec8aac122bd4f6e

C.电流表的示数为6ec8aac122bd4f6e      D.电阻R的发热功率为6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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