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U 形金属导轨 abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直...

U 形金属导轨 abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面, 一根与 bc 等长的金属棒 PQ 平行 bc 放在导轨上,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱 ef.已知磁感应强度 B0.8 T导轨质量 M2 kg,其中 bc 段长 0.5 m、电阻 r0.4 Ω,其余部分电阻不计,金属棒 PQ 质量 m0.6 kg、电阻 R0.2 Ω、与导轨间的摩擦因数μ0.2.若向导轨施加方向向左、大小为 F2 N 的水平拉力,如图所示.求:导轨的最 大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长,g 10 m/s2)

 

; ; 【解析】导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力, 根据牛顿第二定律并整理得, 刚拉动导轨时, ,安培力为零,导轨有最大加速度: 随着导轨速度的增大,感应电流增大,加速度减小,当时,速度最大.设速度最大值为,电流最大值为,此时导轨受到向右的安培力 , , 代入数据得: , , ,
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发电机的端电压 220 V,输出电功率 44 kW,输电导线的电阻为 0.2 Ω,如果用初、次级匝数之比为 1∶10 的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级匝数比为  10∶1 的降压变压器降压供给用户,则

(1)求用户得到的电压和功率;

(2)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和功率.

 

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如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应强度为B,一根质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为μ,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电量为q,求:

1)棒能运动的距离;

2R上产生的热量.

 

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某发电厂用2.2 kV的电压将电能输送到远处的用户,后改用22 kV的电压,在原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的电功率之比为________.要将2.2 kV的电压升高至22 kV,若变压器原线圈的匝数为180匝,则副线圈的匝数应该是________匝.

 

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如图所示,单匝矩形闭合导线框 abcd 全部处于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中,线框面积为 S,电阻为 R. 线框绕与 cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值 I___________.线框从中性面开始转过  的过程中,通过导线横截面的电荷量 q________________

 

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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______________

(3)原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将__________________

 

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