[题目]如图所示.位于竖直平面内的矩形金属线圈.边长L1=0．40m.L2=0．25m.其匝数n=100匝.总电阻r=1．0Ω.线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C.D焊接在一起.并通过电刷和R=3．0Ω的定值电阻相连接.线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场.磁感应强度B=1．0T.在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动.角速度ω= 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1=0．40m、L2=0．25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1．0Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R=3．0Ω的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1．0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度ω=2．0rad/s。求：

（1）电阻R两端电压的最大值；

（2）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。

【答案】（1）15V（2）157J

【解析】（1）线圈中感应电动势的最大值

线圈中感应电流的最大值

电阻R两端电压的最大值

（2）线圈中感应电流的有效值

线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热：

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A．小球运动到N点时，挡板对小球的弹力一定为零

B．小球运动到N点时，挡板对小球的弹力一定大于Eq

C．小球运动到M点时，挡板对小球的弹力一定为零

D．小球运动到C点时，挡板对小球的弹力一定大于mg

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(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P＝6 W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？

(3)若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P＝20 W，经历t＝1 s的过程中灯泡产生的热量为QR＝12 J，则此时金属棒的速度v3是多少？