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【题目】如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,电流表电阻不计。

(1)在线圈由图示位置转过180°的过程中,磁通量的变化量ΔΦ_____,电阻R上产生的焦耳热Q_________

(2)图示时刻电流表的读数为_____________

(3)从图示位置开始计时,写出线圈产生的瞬时电动势表达式e_____________

【答案】0 NBS(V)

【解析】

(1)磁通量虽为标量,但是磁感线穿过的面不同,也有正负之分;根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势,进而根据焦耳定律求解热量;

(2)交流电流表的示数为有效值;

(3)根据法拉第电磁感应定律求出电动势,然后写出瞬时电动势表达式。

(1)[1]图示位置磁通量为,转过磁通量为:

则:

[2]根据法拉第电磁感应定律得最大电动势:

电流的有效值为

电阻所产生的焦耳热:

解得:

(2)[3]图示时刻电流表的读数为电流的有效值,则:

(3)[4]图中得位置时线圈平面与磁场平行,则磁通量为0,电动势为最大值,则:

(V)

练习册系列答案
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【题目】两实心小球甲和乙由同一种材质制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则

A. 甲球用的时间比乙球长

B. 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C. 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D. 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

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【题目】如图甲是回旋加速器的原理示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连,加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是

A.高频电源的变化周期应该等于tntn1

B.Ekt图像中t4t3t3t2t2t1

C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大

D.不同粒子获得的最大动能都相同

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【题目】如图所示,在真空区域有半径不等的带电金属球面A和球面C,点O为它们共同的球心.球面A的电势为φA,球面C的电势为φC,仅在两球面之间存在辐向电场,其它空间无电场,球面C的半径为r,与球面C相切于O点的直线边界线MN的另一侧充满了方向垂直于纸面向内的磁感应强度大小为B0的匀强磁场.一质量为m,电荷量为q的正电粒子甲自O点以大小为v0的初速度向小孔D(小孔尺寸远小于球面半径)发射,先后穿过金属球面上的小孔DF,从边界线MN上的P点(图中未画出)进入磁场.已知FO弧的弧度为

1)求粒子甲进入磁场时的速度大小,分析计算φAφC应满足什么关系才能保证粒子甲穿出小孔F

2)粒子甲从边界线MN上的P点(图中未画出)离开磁场,求P点与P点的间距及粒子甲从P点运动至P的时间.

3)另一质量也为m,电荷量也为q的正电粒子乙自O点以大小为v0的初速度向小孔G发射,先后穿过金属球面上的小孔GH,自边界线MNQ点(图中未画出)进入磁场,又从Q点(图中未画出)离开磁场,已知HO弧的弧度也为.计算P点与Q点的间距,并判断当甲、乙两粒子在O点初速度大小增加到2v0,方向不变,再次让两粒子完成上述运动,则它们离开磁场时所在位置的间距将如何变化?

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【题目】如图所示,在圆心O处固定一正点电荷,现从P点以相同的速率发射两个检验电荷ab,只在电场力作用下分别沿PMPN运动到MN两点,MN都在以O为圆心的圆上.若检验电荷ab的质量、电荷量均相等,则下列判断正确的是(  )

A. a带正电,b带负电,

B. P点的场强大于N点的场强

C. ab到达MN时两粒子速率相等

D. a电荷电势能减少,b电荷电势能增加

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【题目】如图所示,内壁光滑的汽缸水平放置,一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内,外界大气压强为p0。现对汽缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中:

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(2)气体对外界做了多少功?气体内能变化了多少?

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C.物体所受空气阻力大小为5N

D.物体返回抛出点时速率为6m/s

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A. 电压表V的示数减小

B. 电流表A2的示数变小

C. ΔUΔI1比值一定小于电源内阻r

D. ΔUΔI2比值一定小于电源内阻r

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