如图3-11所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示的位置开始匀速转动,已知从图示位置转过π/6时,线圈中的电动势大小为6 V,求:图3-11(1)交变电动势的最大值、有效值;(2)设线圈的电阻为R="1" Ω,角速度ω="100" rad/s,线圈由图示位置转过π/2的过程中通过导线截面的电荷量.
光滑水平导轨宽L=1m,电阻不计,左端接有"6V 6W"的小灯。导轨上垂直放有一质量m=0.5kg、电阻r=2Ω的直导体棒,导体棒中间用细绳通过定滑轮吊一质量为M=1kg的钩码,钩码距地面高h=2m,如图所示。整个导轨处于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T。释放钩码,在钩码落地前的瞬间,小灯刚好正常发光。(不计滑轮的摩擦,取g=10m/s2)求:⑴钩码落地前的瞬间,导体棒的加速度;⑵在钩码落地前的过程中小灯泡消耗的电能;⑶在钩码落地前的过程中通过电路的电量。
如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ相距l,其框架平面与水平面成角,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面向下、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r的导体棒ab,垂直搁置于导轨上,与磁场上边界相距d0,现使它由静止开始运动,在棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计).求:(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度,(2)棒ab通过磁场区的过程中整个电路所消耗的电能.
如图所示为某一装置的俯视图,M、N为两个竖直放置的平行金属板,相距为0.4 m,L1和L2为与M、N平行的两根金属导轨(两导轨较细,与M、N上边棱处于同一水平面),L1与M以及L2与N的间距都是0. 1 m,两导轨的电阻不计,其右端接有R="0." 3Ω的电阻.现有一长为0. 4 m、电阻为0.2Ω的均匀金属导体棒ab,棒上的a、b、c、d四点分别与M、 N、L1、L2接触良好,且金属棒ab与金属板M、N正交,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中.今有一带正电粒子(不计重力)以v0="7" m/s的初速度平行于极板水平入射.求当金属棒ab向何方向以多大速度运动时,可使带电粒子做匀速直线运动?
如图所示,两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L,足够长,在其上放里两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd,它们的质量分别为2m、m,电阻阻值均为R(金属导轨及导线的电阻均可忽略不计),整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.(1)现把金属棒ab锁定在导轨的左端,如图甲,对 cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F,使金属棒cd向右沿导轨运动,当金属棒cd的运动状态稳定时,金属棒cd的运动速度是多大?(2)若对金属棒ab解除锁定,如图乙,使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0,当它们的运动状态达到稳定的过程中,流过金属棒ab的电量是多少?整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大?
有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0. t0 = 0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为O点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虚重力影响,求:(1)磁场磁感应强度的变化率;(2) t2时刻回路电功率.