如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B。 M和N是两个集流环,
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如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B。 M和N是两个集流环,
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如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B。 M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计。求:
(1)感应电动势的最大值;]
(2)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电荷量;
(3)电流表的示数.
答案
(1) π
2
Bnr
2
. (2)
(3)
解析
(1)线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如图所示的交变电流.
此交变电动势的最大值为E
m
=BSω=B·
·2πn=π
2
Bnr
2
. 3分
(2)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内,电动势的平均值为
通过R的电荷量
. 4分
(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′,由有效值的定义得
解得
. 3分
故电流表的示数为
2分
举一反三
如图5所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F
N
及在水平方向运动趋势的正确判断是
A.F
N
先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.F
N
先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.F
N
先小于mg后大于mg,运动趋势向右
D.F
N
先大于mg后小于mg,运动趋势向右
题型:不详
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图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警,则图中的甲、乙、丙分别是
A.小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡
B.半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡
C.绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻
D.半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃
题型:不详
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MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界,磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框(L>2a)从磁场上方下落,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示,则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个
题型:不详
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如图所示为一宽度为L=40cm,磁感应强度B=1T的匀强磁场区域,边长为20cm的正方形导线框abcd,每边电阻相等,4个边总电阻为R=0.1Ω,沿垂直于磁场方向以速度υ=0.2m/s匀速通过磁场。从ab边刚进入磁场(即ab边恰与图中左边虚线重合)开始计时到cd 边刚离开磁场(即cd边恰与图中右边虚线重合)的过程中,
(1)规定a→b→c→d→a方向作为电流的正方向,画出线框中感应电流I随时间t变化的图象;
(2)画出线框ab两端的电压U
ab
随时间t变化的图象。
题型:不详
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如图所示,在空间存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B 。一水平放置的长度为L的金属杆ab与圆弧形金属导轨P、Q紧密接触,P、Q之间接有电容为C的电容器。若ab杆绕a点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则下列说法正确的是
A.电容器与a相连的极板带正电 B.金属杆ab所受的安培力是阻力
C.电容器的带电量是CBL
2
ω∕2 D.金属杆中的电流方向为从b流向a
题型:不详
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