高中物理综合题

网上有资料显示，至2006年5月份，美国磁流体发电机的容量已超过32 000千瓦，我国也已研制出几台不同形式的磁流体发电机.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化成电能,右图是它的示意图.平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量的正、负带电粒子)喷入磁场,A、B两板间便产生电压.如果把A、B和用电器连接,A、B就是直流电源的两个电极,就能对用电器供电.

磁流体发电
(1)图中A、B两板哪一个是发电机的正极?
(2)若A、B两板相距为d,板间的磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场,该发电机的电动势是多大?

.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术来实现的.电子束经过电场加速后，以速度v进入一圆形匀强磁场区，如下图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？

在赤道上，地磁场可看成是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.50×10^-4 T，如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长为20 m，载有从东向西的电流30 A，地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？

在图14-20所示电路中L₁和L₂是两个相同的灯泡，都标有“6V 6W”字样，电源电动势E=9V，电源内阻r=0.2,R₃=R₄=3,R₁=R₂,灯泡L₂能正常发光，求：灯泡L₁发光的功率。

图14-20

如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为的匀强磁场中．金属杆ab与金属框架接触良好．此时abed构成一个边长为l的正方形，金属杆的电阻为r，其余部分电阻不计．
(1)若从t=0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒的增量为是k，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流．
(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动，当t=t₁秒末时水平拉力的大小．
(3)若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流．写出磁感应强度B与时间t的函数关系式．

如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为n₁：n₂：n₃=4：3：2，副线圈上分别接标有“6V，12W”，“12V，36W”的灯泡，当a，b两端接正弦式交变电源后，灯泡L_l刚好正常发光，求：(1)此时灯L₂的功率；(2)此时变压器的输入电流。

图11-1-25为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流大小.

图11-1-25
(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)
(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?
(3)若k="2.0" N/m,B="0.20" T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)
(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?

如右图所示，在倾角为37°的斜面上，固定着宽L="0.25" m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E="12" V，内电阻r="1.0" Ω.一质量m="20" g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B="0.80" T、垂直于斜面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的，取g="10" m/s²,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.要保持金属棒静止在导轨上.求：

（1）回路中电流的大小；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值.

在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动机械部分与这些流体相接触，常使用一种电磁泵.如图所示为这种电磁泵的结构.将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种液体即被驱动.如果导管的截面积为a×b，磁场的宽度为L，磁感应强度为B，液态穿过磁场区域的电流为I，求驱动力造成的压强差是多大？

在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框架，宽l="0.25" m，接入电动势E="12" V内阻不计的电池.垂直框的两对边放有一根质量m="0.2" kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ=,整个装置放在磁感应强度B="0.8" T.垂直框面向上的匀强磁场中，如图所示.为使金属棒静止在框架上，滑动变阻器R的阻值应在什么范围内？(设棒受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，取g="10" m/s²)

如图所示为磁电式电流表的内部示意图.已知辐射状磁场的磁感应强度B="0.9" T,矩形线圈边长L₁="2" cm,L₂="2.5" cm，匝数N="2" 000，电流表的满偏角为θ=90°,与线圈相连的两个螺旋弹簧总的扭转特征是：每扭转1°，产生的力矩为1×10^-6 N·m.求该电流表的满偏电流.

如图15-3-12所示的磁电式电流表的内部示意图.已知辐射状磁场的磁感应强度B="0.9" T,矩形线圈边长L₁="2" cm,L₂="2.5" cm,匝数N="2" 000,电流表的满偏角为θ=90°,与线圈相连的两个螺旋弹簧总的扭转特征是:每扭转1°,产生的力矩为1×10^-6 N·m.求该电流表的满偏电流.

图15-3-12

设电流计中的磁场为均匀辐向分布的磁场，如图(乙)中abcd表示的是电流计中的通电线圈.ab="cd=1" cm,ad="bc=0.9" cm,共有50匝，线圈两边所在位置的磁感应强度为0.5 T.已知线圈每偏转1°，弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为2.5×10^-8 N·m.求:

(1)当线圈中通有0.6 mA的电流时，线圈偏转的角度;
(2)当线圈转过90°时，该电流表中通过的电流.

如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置着一通电导线，导线长为L，质量为m，其中的电流为I，方向垂直纸面向外.
（1）若加一垂直斜面向上的匀强磁场，使导线棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度.
（2）若加一垂直水平面向上的匀强磁场，使导线棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度.

用细绳将一根长为50 cm、质量为10 g的直导线MN平挂在磁感应强度为1.0 T的磁场中，导线中通有电流I,电流的方向和磁场垂直，如图所示.要使细绳的张力为零，则导线中的电流大小是多少？方向如何？