如图甲所示,一长为L = 2m的金属“U”型框与两平行金属板AB相连,两板之间用一绝缘光滑水平杆相连,一质量为M=0.1kg,电量大小为q=0.1c可看成质点的带电小球套在杆中并靠近A板静止,从t=0时刻开始,在 “U”型框宽为d = 1m内加入垂直纸面向外且大小随时间变化的磁场(如图乙所示)后,发现带电小球可以向右运动.求:1.小球带何种电荷2.小球达到B板时的速度大小3.通过分析计算后在丙图坐标系中作出小球在AB杆上的V-t图象.
如图所示,在平面内有一扇形金属框,其半径为,边与轴重合,边与轴重合,且为坐标原点,边与边的电阻不计,圆弧上单位长度的电阻为。金属杆MN长度为L,放在金属框上,MN与边紧邻,金属杆ac长度的电阻为R0。磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直并充满平面。现对MN杆施加一个外力(图中未画出),使之以C点为轴顺时针匀速转动,角速度为。求: (1)在MN杆运动过程中,通过杆的电流I与转过的角度间的关系; (2)整个电路消耗电功率的最小值是多少?
如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达 式为,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化,求: (1)线圈中产生的感应电动势的最大值; (2)小灯泡消耗的电功率; (3)在磁感应强度变化的的时间内,通过小灯泡的电荷量.
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω.求: (1)转动过程中感应电动势的最大值. (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势. (3)由图示位置转过90°角的过程中产生的平均感应电动势. (4)交变电压表的示数.
如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角θ=300,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,电阻不计,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动,定值电阻的阻值R=0.1(g取10m/s2)求: ⑴ab下滑的最大速度; ⑵以最大速度下滑时,电阻R的热功率。
两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、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在外力作用下向右以速度v匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为x的过程中.求: (1) 整个回路中产生的焦耳热; (2)电容器所带的电荷量q.