圖1是一臺發(fā)電機(jī)定子中的磁場分布圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場，磁感強(qiáng)度B＝0.050T
圖2是該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M)。矩形線框abcd可繞過ad、cb 邊的中點(diǎn)并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸oo′旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場中。已知ab邊長 l1＝25.0cm, ad邊長 l2＝10.0cm 線框共有N＝8匝導(dǎo)線，放置的角速度。將發(fā)電機(jī)的輸出端接入圖中的裝置K后，裝置K能使交流電變成直流電，而不改變其電壓的大小。直流電的另一個(gè)輸出端與一可變電阻R相連，可變電阻的另一端P是直流電的正極，直流電的另一個(gè)輸出端Q是它的負(fù)極。
圖3是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為x、 y。
現(xiàn)把直流電的正、負(fù)極與兩銅片的引線端相連，調(diào)節(jié)R，使CuSO4溶液中產(chǎn)生I＝0.21A的電流。假設(shè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，兩銅片間的電阻r是恒定的。
（1）求每匝線圈中的感應(yīng)電動勢的大小。
（2）求可變電阻R與A、B間電阻r之和。
（1）
（2）
（1）設(shè)線框邊的速度為v，則       
一匝線圈中的感應(yīng)電動勢為        
代入數(shù)據(jù)解得                    
（2）N匝線圈中的總感應(yīng)電動勢為 
由歐姆定律，得                 
代入數(shù)字解得                  
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌M,N間距為l,右端連一個(gè)電容器,電容是C,金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放在導(dǎo)軌上,空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場.對金屬棒施加一個(gè)瞬時(shí)沖量I,使它獲得向左的速度v0,經(jīng)過一段時(shí)間后,它開始以速度v作勻速運(yùn)動．

(1)整個(gè)過程中通過金屬棒ab的總電量是多少?
(2)定性畫出通過金屬棒ab的電流隨時(shí)間變化的圖象．
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條足夠長的平行光滑導(dǎo)軌MN和PQ之間的寬度為L，處于同一豎直平面內(nèi)，MP間接有阻值為R的電阻。輕質(zhì)金屬桿ab長為2L，緊貼導(dǎo)軌豎直放置并與導(dǎo)軌接觸良好，離a端處固定有質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ab桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞a端固定軸向右倒下至水平位置時(shí)，球的速度為v。若導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì)，忽略各處的摩擦，重力加速度為g，則在金屬桿b端即將脫離導(dǎo)軌MN的瞬間，求：
(1) 小球的速度大�。�   
(2) 電阻R的電功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


如圖甲所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距l=0.4 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角，下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.5Ω的電阻。金屬棒ab阻值r=0.3  Ω，質(zhì)量m=0.2kg，放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。其余部分電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平
面向上的勻強(qiáng)磁場中。取g=10 m/s2。
（1）若磁場是均勻增大的勻強(qiáng)磁場，在開始計(jì)時(shí)即t=0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=2.0T，為保持金屬棒靜止，作用在金屬棒上平行斜面向上的外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系。
（2）若磁場是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B1的勻強(qiáng)磁場，通過額定功率P =10W的小電動機(jī)對金屬棒施加平行斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速度直線運(yùn)動，經(jīng)過 s電動機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動機(jī)功率保持不變，金屬棒運(yùn)動的v—t圖象如圖丙所示。試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和小電動機(jī)剛達(dá)到額定功率時(shí)金屬棒的速度v1的大小?
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l，其框架平面與水平面成角，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱置于導(dǎo)軌上，與磁場上邊界相距d0,現(xiàn)使它由靜止開始運(yùn)動，在棒ab離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．求：
(1)棒ab在離開磁場下邊界時(shí)的速度，
(2)棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個(gè)電路所消耗的電能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，為某一裝置的俯視圖，PQ、MN為豎直放置的很長的平行金屬薄板，兩板間有勻強(qiáng)磁場，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，金屬棒AB擱置在兩板上緣，并與兩板垂直良好接觸，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量大小為q，其重力不計(jì)的粒子，以初速度v0水平射入兩板間．問：
(1)金屬棒AB應(yīng)朝什么方向、以多大的速度運(yùn)動，可以使帶電粒子做勻速運(yùn)動？
(2)若金屬棒運(yùn)動突然停止，帶電粒子在磁場中繼續(xù)運(yùn)動，從這刻開始位移第一次達(dá)到mv0/(qB）時(shí)的時(shí)間間隔是多少？（磁場足夠大）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，，電壓表與電流表的量程分別為0～10V和0～3A，電表均為理想電表。導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，且導(dǎo)軌光滑，導(dǎo)軌平面水平，ab棒處于勻強(qiáng)磁場中。
（1）當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到30，且用＝40N的水平拉力向右拉ab棒并使之達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，兩表中恰好有一表滿偏，而另一表又能安全使用，則此時(shí)ab棒的速度是多少？
（2）當(dāng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到，且仍使ab棒的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，兩表中恰有一表滿偏，而另一表能安全使用，則此時(shí)作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：
小題1:金屬棒下滑的最大速度為多大？
小題2:R2為何值時(shí)，其消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


磁懸浮列車動力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌，軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下圖所示。導(dǎo)軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導(dǎo)軌間距L=0.4m，當(dāng)磁場Bl、B2同時(shí)以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動時(shí)，求
小題1:如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動?運(yùn)動性質(zhì)如何?
小題2:如果金屬框運(yùn)動中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?
小題3:如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動，它每秒鐘要消耗多少磁場能?
 

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