如图所示,面积为0.3 m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面向外.磁感应强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t) T,已知电路中的R1=4 Ω,R2=6 Ω,电容C=30 μF,线圈A的电阻r=2Ω,求:
(1) 闭合S后,通过R2的电流大小及方向;
(2) 闭合S一段时间后,再断开S,求S断开后通过R2的电荷量是多少?
如图所示,平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角=30°,导轨间距为L=0.5m,上端接有R=3Ω的电阻,在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁场区域为OO′O1O1′,磁感应强度大小为B=2T,磁场区域宽度为d=0.4m,放在轨道的一金属杆ab质量为m=0.08kg、电阻为r=2Ω,从距磁场上边缘d0处由静止释放,金属杆进入磁场上边缘的速度v=2m/s.两轨道的电阻可忽略不计,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为g=l0m/s2,求:
(1)金属杆距磁场上边缘的距离d0;
(2)金属杆通过磁场区域的过程中通过的电量q;
(3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热Q.
如图所示,光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连,水平轨道上方有一足够长的金属杆,杆上挂有一光滑螺旋管A.在弧形轨道上高为h的地方,无初速释放一磁铁B(可视为质点),B下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管A的中心轴运动,设A、B的质量分别为M、m,若最终A、B速度分别为vA、vB.
(1)螺旋管A将向哪个方向运动?
(2)全过程中整个电路所消耗的电能.
如图甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r=1 Ω。在线圈中存在面积S2=0.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2 Ω的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地,则下列说法正确的是( )
A.圆形线圈中产生的感应电动势E=6 V B.在0~4 s时间内通过电阻R的电荷量q=6 C
C.设b端电势为零,则a端的电势φa=3 V D.在0~4 s时间内电阻R上产生的焦耳热Q=18 J
如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过金属棒的最大电流为 B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为mgh D.金属棒产生的焦耳热为mg(h-μd)
如图所示,足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,间距为L=0.5 m,一匀强磁场磁感应强度B=0.2 T垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻不计的金属棒ab垂直紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,经过一段时间金属棒达到稳定状态,这段时间内通过R的电荷量为0.3 C,则在这一过程中(g取10 m/s2) ( )
A.棒ab所受安培力的最大值为0.05 N B.这段时间内,棒ab下降的高度1.2 m
C.重力的最大功率为0.1 W D.电阻R上产生的焦耳热为0.04 J