如图所示,线自由下落进入匀强磁场,当边进入磁场时,线圈中______感应电流;当整个线圈在磁场中运动时,线圈中______感应电流.(均选填“有”或“无”)
英国科学家________经过十年坚持不懈的研究,发现了当穿过_________的________发生变化时,闭合回路中就有感应电流产生这种现象被称为___________.
直流电动机是一种使用直流电的动力装置,是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图所示是一台最简单的直流电动机模型示意图,固定部分(定子)装了一对磁极,旋转部分(转子)装设圆柱形铁芯,将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上,能与转子一起绕轴OO'转动。线框与铁芯是绝缘的,线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小,可认为磁场沿径向分布,线框无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,如图25所示(侧面图)。已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L,其它部分质量不计,线框总电阻为R。电源电动势为E,内阻不计。当闭合开关S,线框由静止开始在磁场中转动,线框所处位置的磁感应强度大小均为B。忽略一切阻力与摩擦。求:
(1)闭合开关后,线框转动达到稳定时的速率;
(2)当电动机接上负载后,相当于线框受到恒定的阻力,阻力不同电动机的转动速率也不相同。求:ab、cd两根杆的转动速率v多大时,电动机的输出功率P最大。
如图1所示,固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为l,左端接一电动势为E0、内阻不计的电源.一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好.闭合开关S,导体棒从静止开始运动.忽略摩擦阻力和导线框的电阻,平行轨道足够长.请分析说明导体棒MN的运动情况,在图2中画出速度v随时间t变化的示意图;并推导证明导体棒达到的最大速度为
一个小型水力发电站,发电机输出电压U0=250V,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为Pm=30kW,它通过总电阻R线=2.8的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯,总功率为P用=22kW,忽略灯丝发光后电阻随温度的变化。
(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?
(2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40:l,当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大?
如图所示,长L=1.0m,阻值r=0.3、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面的两条平行光滑金属导轨上。导轨间距也是1.0 m,与金属棒接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5的电阻,量程为0~3.0A的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.0V的电压表跨接在R两端。垂直导轨平面的匀强磁场竖直向下,现以向右的恒定外力F使CD向右运动,当其以速度v=2m/s匀速滑动时,观察到电路中有一个电表正好满偏,另一个未满偏。问:
(1)此时满偏的是什么表?为什么?
(2)磁感应强度B的大小;
(3)拉动金属棒的外力F的大小。