如图是电磁流量计的示意图,在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域,当管中的导电液体流过此磁场区域时,测出管壁上的ab两点间的电动势,就可以知道管中液体的流量Q——单位时间内流过液体的体积()。已知管的直径为D,磁感应强度为B,试推出Q与的关系表达式。
如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻连接成闭合回路,线圈的半径为,在线圈中半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为和。导线的电阻不计,求0至时间内(1)通过电阻上的电流大小和方向;(2)通过电阻上的电量q及电阻上产生的热量。
如图所示,一宽度为L的光滑金属导轨放置于竖直平面内,质量为m的金属棒ab沿金属导轨由静止开始保持水平自由下落,进入高h、方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域。设金属棒与金属导轨始终保持良好接触,ab棒穿出磁场前已开始做匀速运动,且ab棒穿出磁场时的速度为进入磁场时速度的。已知ab棒最初距磁场上边界的距离为4h,定值电阻的阻值为R,棒及金属导轨电阻忽略不计,重力加速度为g。求:(1)在此过程中电阻R产生的热量Q的大小;(2)金属棒穿出磁场时电阻R消耗的功率大小。
两根光滑的长直金属导轨导轨、平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C。长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q。求:(1)ab运动速度v的大小;(2)电容器所带的电荷量q。
正方形闭合金属线框,边长为a,质量为m,电阻为R,在竖直平面内以水平初速度在垂直于框面的水平磁场中,运动一段时间后速度恒定为v,运动过程中总有两条边处在竖直方向,即线框不转动,如图所示。已知磁场的磁感应强度在竖直方 向按规律逐渐增大,k为常数。试求水平初速度的大小。
空间某区域内存在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场,在磁场区域内有两相距为L的平行金属导轨PQ、MN固定在竖直平面内,如图所示,导轨PM间连接有一阻值为R的电阻,QN间连接着两块水平放置的金属板a、b,两板相距d,一根电阻为r的导体棒cd与导轨接触良好,不计导轨与导线电阻。当导体棒cd向右匀速运动时,在平行金属板a、b间有带负电的液滴恰好能在竖直平面内做圆周运动,已知液滴质量为m,带电量为q,重力加速度为g。求:(1)匀强电场的方向,带电液滴的运动方向;(2)导体棒cd匀速运动的速率为多大?