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如图所示,足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L,导轨间连有定值电阻R,...

如图所示,足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L,导轨间连有定值电阻R,框架平面与水平面之间的夹角为θ,不计导体框架的电阻.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面向上,磁感应强度大小为B 。导体棒ab的质量为m,电阻不计,垂直放在导轨上并由静止释放,重力加速度为g.求:

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(1)导体棒ab下滑的最大速度;

(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率。

 

(1)vm=;(2)P=。 【解析】 试题分析:(1)当导体棒下滑时,受力平衡,则它下滑的速度最大; 设最大速度为vm, 则导体棒在斜面方向共受到二个力的作用,重力沿斜面的分力,安培力; 故它们存在二力平衡的关系:mgsinθ=BIL,而电流I=, 代入上式得得vm=。 (2)定值电阻消耗的电功率就是安培力做功的功率大小, 故P=F安·vm=mgsinθ·vm=; 也可以通过电流求电功率: P=I2R===。 考点:平衡力,安培力,感应电动势,电功率的简单计算。
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考点分析:
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如图所示,矩形线圈abcd在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动,线圈共10匝,线圈电阻r=5 Ω,ab=0.3 m,bc=0.6 m,负载电阻R=45 Ω。求:

(1)写出从图示位置开始计时线框中感应电动势的瞬时值表达式;

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(2)电阻R在0.05 s内产生的热量;

 

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如左图所示 ,线圈匝数n=200匝,直径d1=40cm,电阻r=2Ω,线圈与阻值R=6Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按右图所示规律变化,则通过电阻R的电流方向__________(由A流向B或由B流向A)和电压表的示数_________V。(结果中π予以保留)

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某发电厂用2.2kV的电压将电能输送到远处的用户,后改用22kV的电压,在既有输电线路上输送同样的电功率,前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为________,要将2.2kV的电压升高到22kV,若变压器原线圈的匝数为180匝,则副线圈匝数应该是________匝.

 

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一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T均匀增加到0.5 T。在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;线圈产生的感应电动势的大小是________ V。

 

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如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流计和线圈B连接成副线圈回路.并列举出实验中改变副线圈回路的磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:

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①_____________________________;

②_____________________________;

③_____________________________.

 

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