摘要:11.如图12-2-24所示.半径为a的圆环电阻不计.放置在垂直于纸面向里.磁感应强度为B的匀强磁场中.环内有一导体棒电阻为r.可以绕环匀速转动.将电阻R.开关S连接在环和棒的O端.将电容器极板水平放置.并联在R和开关S两端.如图所示. 图12-2-24 (1)开关S断开.极板间有一带正电q.质量为m的粒子恰好静止.试判断OM的转动方向和角速度的大小. (2)当S闭合时.该带电粒子以g的加速度向下运动.则R是r的几倍? 解析:(1)由于粒子带正电.故电容器上极板为负极.根据右手定则.OM应绕O点逆时针方向转动. 粒子受力平衡.mg=q E=Ba2ω 当S断开时.U=E. 解得ω=. (2)当S闭合时.根据牛顿第二定律 mg-q=m·g U′=·R 解得=3. 答案:(1)OM应绕O点逆时针转动 (2)3 图12-2-25 12.如图12-2-25所示.边长为L=0.20 m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成.正方形导线框每边的电阻R0=1.0 Ω.金属棒MN与正方形导线框对角线长度恰好相等.金属棒MN的电阻r=0.20 Ω.导线框放置在匀强磁场中.磁场的磁感应强度B=0.50 T.方向垂直导线框所在平面向里.金属棒MN与导线框接触良好.且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上.金属棒的中点始终在BD连线上.若金属棒以v=4.0 m/s的速度向右匀速运动.当金属棒运动至AC的位置时.求(计算结果保留两位有效数字): (1)金属棒产生的电动势的大小, (2)金属棒MN上通过的电流大小和方向, (3)导线框消耗的电功率. 解析:(1)金属棒产生的电动势大小为 E=BLv=0.4· V=0.57 V. (2)金属棒运动到AC位置时.导线框左.右两侧电阻并联.其并联电阻大小为R并=1.0 Ω. 根据闭合电路欧姆定律 I==0.48 A. 根据右手定则.电流方向从N到M. (3)导线框消耗的功率为: P框=I2R并=0.23 W. 答案:(1)0.57 V (2)0.48 A 方向从N到M (3)0.23 W

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