在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t="0)"
如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF.线圈A的电阻不计.求:(1)闭合S后,通过R2的电流强度大小和方向。(2)闭合S一段时间后再断开S,S断开后通过R2的电量是多少?
如图所示,AB是两个同心圆,半径之比RA∶RB=2∶1,A、B是由相同材料,粗细一样的导体做成的,小圆B外无磁场,B内磁场的变化如图所示,求A、B中电流大小之比(不计两圆中电流形成磁场的相互作用).
(12分)如图甲所示,均匀的金属圆环环面积S 1=0.8m2,总电阻R=0.2Ω;与环同心的圆形区域内有垂直与环平面的匀强磁场,匀强磁场区域的面积S2=0.4m2,当磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化时,求(1)环消耗的电功率P(2)
0.4
图甲
一个用绝缘材料制成的扁平薄圆环,其内、外半径分别为、,厚度可以忽略。两个上下表面都带有电荷,每个面的电荷面密度为已知常量。薄圆环绕通过环心垂直环面的轴以转动。将一半径为、电阻为并与薄圆环共面的导线圆环与薄圆环同心放置。试求:(1)薄圆环转动时在圆心处产生的磁感应强度为多少?(2)若薄圆环以大小不变的角加速度减速转动,时刻的角速度为,在薄圆环减速运动过程中导线圆环中的感应电动势为多少?提示:(1)角加速度表示单位时间里角速度的变化量。(2)半径为、通有电流的圆线圈(环形电流),在圆心处产生的磁感应强度为(为已知常量)
某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π,磁场均沿半径方向,匝数为N的矩形线圈.abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc和ad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两条边的运动方向垂直,线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I.
如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.试求:(1)两金属板间所加电压U的大小;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B="0.50" T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v="10" m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;(2)作用在导体棒上的拉力的大小;(3)当导体棒移动30cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量。
如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度Bt随时间t变化的规律如图乙所示(tx是未知量),Bt的最大值为2B.现将一根质量为m、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上,并把它按住,使其静止.在t=O时刻,让另一根长为L的金属细棒ab(其电阻Rx是未知量)从CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd棒。已知CF长度为2L,两根细棒均与导轨良好接触,在ab从图中位置运动到EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为g. (1)求上述过程中cd棒消耗的电功率,并确定MNPQ区域内磁场的方向.(2) ab棒质量(3)确定未知量Rx及tx的值.
一单匝矩形线圈abcd放置在水平面内,线圈面积为S = 100cm2,线圈处在匀强磁场中,磁场方向与水平方向成30°角,求:(1)若磁场的磁感应强度B = 0.1T,则穿过线圈的磁通量为多少?(2)若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直,且大小按B = 0.1+0.2t(T)的规律变化,线圈中产生的感应电动势为多大?