如图甲所示,一边长为L,质量为m,电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B
+ky,k为恒定常数,同一水平面上磁感应强度相同.现将方框从如图所示位置自由下落,重力加速度为g,不计空气阻力,设磁场区域足够大.
(1)判定方框中感应电流的方向;
(2)通过计算确定方框最终运动的状态;
(3)乙图为金属框中感应电动势E与y的关系图.请求出金属框下落H高度过程中产生的内能Q.
考点分析:
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如图所示,位于竖直平面内的坐标系xoy,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E.在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强为
的匀强电场,并在y>h区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场.一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO作直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ=37°),并从原点O进入第一象限.已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,问:
(1)油滴的电性;
(2)油滴在P点得到的初速度大小;
(3)油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值.
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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=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(乙)所示.
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F 的瞬时功率.
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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:
(1)写出线圈中电流瞬时值的表达式;
(2)画出从计时起一个周期内电流随时间变化的i-t图.
(3)外电阻上消耗的功率;
(4)从计时开始,线圈转过
过程中,通过外电阻的电荷量是多少?
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如图甲所示,变压器原副线圈的匝数比为3:1,L
1、L
2、L
3、L
4为四只规格均为“9V,6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压u的图象如图乙所示.则以下说法中正确的是( )
A.四只灯泡均能正常发光
B.电流表的示数为2A
C.电压表的示数为36V
D.变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz
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如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav
D.感应电动势平均值
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