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(16分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B...

(16分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.

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(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向.

(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?

(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?

(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?

(5)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少?

(6)图中电流表和电压表的示数各是多少?

 

(1) dcba(2)Em=NBSω=NBωL2 (3) NBωL2(4) (5) (6) 【解析】(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba.(2分) (2)Em=NBSω=NBωL2                                             (2分) (3)线圈平面与B成60°角时的瞬时感应电动势 e=Em·cos60°=NBωL2.                        (2分) (4)电动势的有效值E=        (1分) 电流的有效值I=,柴油机做的功转化为电能,线圈转一周柴油机做的功 W=EIt=t= ·=  (2分) (5)因为 故电量 (6)电流表显示路端电压的有效值,则读数为 电压表显示路端电压的有效值,则读数为
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考点分析:
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如图(a)所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时[如图(b)]为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是(   )

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(09年广东文科基础)61.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,其受到的洛伦兹力的方向,下列表述正确的是         (    )

A.与磁场方向相同

B.与运动方向相同

C.与运动方向相反

D.与磁场方向垂直

 

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(09年广东物理)12.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是(   )                 

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A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

 

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(2010·新课标卷)25.(18分)如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤6ec8aac122bd4f6e范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~90°范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于6ec8aac122bd4f6e到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一,求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的:

(1)速度大小;

(2)速度方向与y轴正方向夹角正弦。

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(2011·泉州模拟)(14分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:

(1)通过导体棒的电流;

(2)导体棒受到的安培力大小;

(3)导体棒受到的摩擦力.

 

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