题目内容
如下图甲所示，边长为l和L的矩形线框aa′、bb′互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C上，末端并在一起接到滑环D上，C、D彼此绝缘，外电路通过电刷跟C、D连接，线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°,如下图乙所示（图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头方向所示）.不论线框转到磁场中的什么位置,磁场的方向总是沿着线框平面,磁场中长为l的线框边所处的磁感应强度大小恒为B,设线框aa′和bb′的电阻都是r,两个线框为角速度ω逆时针匀速转动,电阻R=2r.(1)求线框aa′转到如乙图所示位置时,感应电动势的大小;
(2)求转动过程中电阻R上的电压的最大值;
(3)从线框aa′进入磁场开始计时,作出0～T(T是线框转动周期)的时间内通过R的电流iR随时间变化的图象;
(4)求在外力驱动下两线框转动一周所做的功.
图1-4
解析：(1)不管转到何位置,磁场方向、速度方向都垂直,所以有
E=2Blv=2Bl×
=BlLω
(2)在线圈转动过程中,只有一个线框产生电动势,相当电源,另一线框与电阻R并联组成外电路,故
(3)流过R的电流
图象如图所示
图1-5
(4)每个线圈作为电源时产生的功率为
根据能量守恒定律得两个线圈转动一周外力所做的功为
答案：（1）BlLω （2）
BlLω（3）
（4）
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互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C上，末端并在一起接到滑环D上，C、D彼此绝缘，外电路通过电刷跟C、D连接，线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°，如下图乙所示(图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头方向所示)．不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面．磁场中长为l的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B，设线框
的电阻都是r，两个线框以角速度ω逆时针匀速转动，电阻R＝2 r
转到如乙图所示位置时，感应电动势的大小；
分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从
的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．让滑块从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为
（数量级
s），用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度
= ，滑块通过光电门2的速度
= （用字母表示）．
之外，还需测量的物理量是 （说明该量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）．
（用字母
分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从
的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．让滑块从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为
（数量级
s），用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度
= ，滑块通过光电门2的速度
= （用字母表示）．
之外，还需测量的物理量是 （说明该量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）．
（用字母
和L的矩形线框
、
互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴
转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C上，末端并在一起接到滑环D上，C、D彼此绝缘，外电路通过电刷跟C、D连接，线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为450，如下图乙所示(图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头方向所示)．不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面．磁场中长为
随时间变化的图象；