题目内容

（12分）如图甲所示，某人设计了一种振动发电装置，它的结构是一个半径r=0.1m、20匝的线圈套在辐向形永久磁铁槽中，磁场中的磁感线均沿半径方向均匀分布，从右侧观察如图乙所示。已知线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T，线圈总电阻为2Ω，它的引出线接有阻值为8Ω的灯泡L。外力推动与线圈相连的P端使其做往复运动，线圈切割辐向磁场中的磁感线产生感应电流，线圈位移随时间变化的规律如图丙所示（线圈位移取向右为正）。
（1）在丁图中画出感应电流随时间变化的图象（在乙图中取逆时针电流为正〉；
（2）求每一次推动线圈运动过程中作用力的大小；
（3）若不计摩擦等损耗，求该发电机的输出功率。
（1）略（2）0．5N （3）0．32W
（1）线圈运动速度
产生的电动势
感应电流大小为，内方向为顺时针，以后每方向发生改变．
（2）
（3）
练习册系列答案
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如图16-7-8所示，两根相距l的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两根与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R.若要使cd杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向____________做____________运动，ab杆运动速度的大小是____________，对ab杆所加外力的大小为_______________.

图16-7-8
如图3-6-12所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放，A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是A的区域比B的区域离地面高一些，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直.则（   ）

图 3-6-12
A.甲先落地           B.乙先落地            C.二者同时落地           D.无法确定
（10分)如图所示，MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的长金属导轨，它们的间距相等，均为L=30cm．长为3L、电阻为R=0．3 的金属棒可紧贴四导轨，沿导轨方向无摩擦的运动．在导轨MN、PQ的左端连接有阻值为Ro=0．1的电阻，在金属导轨FI、HJ的右端连接有一对水平放置、间距为d="18" m的平行金属板．除该金属板外，整套装置处于垂直
于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=0．4T．用～适当的拉力使金属棒以速率v=5m／s向右运动，此
时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央．取g=l0m／s2，求：
(1)带电微粒的比荷：
(2)为维持金属棒的匀速运动，加在金属棒上的拉力的功率．
在光滑的水平面上存在着两个磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场区域，其宽度均为l，如图所示．一个质量为m、边长为l的正方形线框，在水平恒力作用下，从静止开始运动l，速度达到v0，进人左边磁场时恰好作匀速运动．求：

(1)当ab边刚越过中界线2时，线框的加速度．
(2)当ab边刚越过中界线2和边界线3的中间位置时，线框又恰好做匀速运动，求线框从开始进人边界线1到ab边到达界线2、3中间位置的过程中，共产生多少热量．
 



存在匀强磁场．磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B．P、M间所接阻值为R的
电阻．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电
阻为r．现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到
最大速度．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．
求：
(1)金属杆ab运动的最大速度；
(2)金属秆ab运动的加速度为gsin时，电阻R上的电功率；
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功
金属导线AC垂直于CD，AC、CD的长度均为1m，电阻均为，在磁感应强度为1T的匀强磁场中以的速度匀速向下运动，如图12－11所示，则导线AC中产生的感应电动势大小是_______V，导线CD中的感应电动势大小是________V．
（10分）如图，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升h=3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数一直为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：
（1）棒能达到的稳定速度；
（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。
一个倾角为的光滑斜面，在宽度为L的区域中存在着磁感强度B的匀强磁场，其方向竖直向上．将一个电阻为R，边长为a，质量为m的导体框沿斜面向上以速度v匀速通过磁场区域，如图所示，在a＞L，a＜L两种情况下，线框通过磁场时，外力对线框所做的功分别为多少?

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